高应力破碎硐室加固：数值模拟与效果分析

本文主要探讨了高应力破碎硐室围岩加固技术在确保矿山工程安全稳定中的重要性。针对长平矿4303变电所的实际案例，研究者付轶龙和康天合对硐室的特定条件进行了深入分析，包括围岩的特性如大变形和强流变性。他们发现，这些特性使得围岩在承受高应力时易发生破坏和显著变形，因此，采取合理的加固措施至关重要。 首先，他们提出了反拱封闭支架作为强化手段。反拱封闭支架设计旨在通过构建一个类似于自然拱形的支撑结构，提供额外的承载力，减少围岩在内部应力作用下的局部破裂风险。这种结构能够均匀分布应力，增强整体稳定性。 其次，组合锚索强力加固也是他们建议的方法之一。锚索通过深入地层，将硐室与稳固的岩体连接，形成一种稳定的支撑系统，可以有效地抵抗高应力，并且锚固区域的增强能够减缓围岩的破裂倾向。 再者，深孔高压注浆技术的应用被用于转移围岩应力。通过在围岩深处开凿孔洞并注入高强度的水泥浆液，这不仅可以降低表面应力，还能促使应力沿着深部岩层扩散，从而减轻硐室上方的应力集中，降低破坏的可能性。 数值模拟是研究的核心工具，它揭示了上述加固方法的实际效果。结果显示，反拱封闭支架和组合锚索组合使用能够有效地防止岩石破裂，而深孔注浆则起到了应力转移的关键作用，使得围岩的破坏和变形得以控制。综合运用这些加固措施，不仅提高了硐室的安全性，也减少了施工过程中的风险和成本。 本研究为高应力破碎硐室的合理加固策略提供了科学依据，强调了结合不同加固技术的组合方案在提升矿山工程安全性能中的核心地位。这项研究对于优化矿业工程设计，保障人员安全，以及提高整体经济效益具有重要的实践价值。