深部大断面巷道注浆加固技术：控制围岩变形的新方案

"深部大断面巷道围岩注浆加固技术的研究与应用主要针对深部巷道在服务期间由于围岩变形严重，导致顶底板和两帮变形量较大的问题。研究基于莫尔-库仑准则和力学平衡原理，深入探讨了巷道围岩注浆改性机理，并构建了注浆加固的力学模型。通过FLAC3D数值模拟方法，对比分析了分层掘进、一次性见顶见底掘进、注浆加固以及未注浆加固四种不同支护方式下，围岩塑性区、应力场及围岩移近量的变化规律。研究表明，注浆加固显著减小了巷帮塑性区的破坏范围和围岩的移近量，有效地控制了巷道围岩的变形。进一步，通过定性分析，提出了‘分层掘进+滞后高压注浆+强力锚索支护’的矿压控制方案，实际应用证明该方案能有效抑制深部大断面巷道的围岩变形，对于类似工程的设计和实施提供了有价值的参考。" 本文由马新世、弓培林和李超共同撰写，发表于《矿业安全与环保》2021年第3期，研究内容属于应用技术领域，涉及深部巷道的稳定性问题。莫尔-库仑准则在此基础上揭示了巷道围岩的破坏模式，而力学平衡原理则用于建立注浆加固的理论基础。数值模拟工具FLAC3D的应用使得研究人员能够直观地理解不同掘进和加固策略对围岩变形的影响。 分层掘进和一次性见顶见底掘进是两种常见的巷道施工方法，但它们可能无法有效防止深部大断面巷道的围岩变形。相比之下，注浆加固显著改善了这一状况，减少了围岩的破坏程度。滞后高压注浆结合强力锚索支护的方案进一步增强了支护效果，通过实验验证，该方案在实际操作中表现出优秀的围岩控制性能。 此外，该研究还涉及了数值模拟在解决复杂地质问题中的重要作用，它能够模拟各种工况下的力学响应，为工程决策提供数据支持。文章最后指出，该研究成果对于深部大断面巷道的注浆加固设计和实践具有很高的指导价值，有助于提高矿山工程的安全性和经济性。 关键词包括深部巷道、分层掘进、围岩变形、注浆加固和数值模拟，反映了研究的核心内容和技术手段。这项工作是在国家重点研发计划项目和山西省应用基础研究项目的支持下完成的，展示了学术研究与工程技术的紧密联系。