软岩含水巷道大变形破坏机制及耦合支护技术

"含水软岩巷道大变形破坏机理及耦合支护技术研究与应用" 在煤炭开采过程中，软岩巷道的稳定性是至关重要的。本文主要探讨了在极松软含水地层中的巷道，如榆树井矿的巷道，所面临的大变形破坏问题及其解决策略。这类地层的特殊性使得巷道围岩容易发生剧烈变形，对支护工作带来巨大挑战。 首先，针对这种复杂地质条件，研究人员利用FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）数值模拟软件进行了深入分析。FLAC3D是一种广泛应用于岩土工程领域的三维离散元程序，能够模拟地层中的应力重分布和非线性变形过程。通过该软件，他们揭示了巷道围岩在开采过程中应力重新分布的规律，以及由此导致的围岩变形和破坏的特征。这些特征可能包括岩体的开裂、滑移、膨胀等现象，严重影响巷道的稳定性。 基于数值模拟的结果，研究团队提出了耦合支护技术作为应对措施。耦合支护是指将多种支护方式结合起来，以增强巷道的整体稳定性。这种技术通常包括刚性支护（如锚杆、钢架）、柔性支护（如网片、喷浆）和主动支护（如注浆加固）等多种手段的综合应用。通过合理设计支护结构和材料，实现支护系统与围岩之间的动态相互作用，达到控制围岩变形、防止破坏的目的。 在理论研究的基础上，耦合支护方案还经过了现场工业性试验。在实际巷道中实施这一方案，对支护效果进行了长期监测。通过监测数据，可以评估支护措施的有效性，如巷道的变形量、支护结构的应力状态等，从而对方案进行优化和完善。 含水软岩巷道的大变形破坏机理研究和耦合支护技术的应用，对于改善此类巷道的稳定性具有重要意义。通过科学的数值模拟和现场试验，可以为类似地质条件下的巷道支护提供理论指导和技术支持，确保煤矿开采的安全与高效。