大斷面軟弱圍巖巷道破壞機(jī)理及支護(hù)技術(shù)研究

1 緒論

1．1 研究背景及意義

1．2 軟巖物理力學(xué)性質(zhì)研究現(xiàn)狀

1．3 軟巖巷道失穩(wěn)機(jī)理研究現(xiàn)狀

1．4 大斷面軟巖巷道支護(hù)理論研究現(xiàn)狀

1．5 大斷面軟巖巷道支護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀

1．6 研究?jī)?nèi)容

2 大斷面軟巖巷道破壞與加固機(jī)理

2．1 軟巖的特點(diǎn)與工程分類

2．2 工程概況

2．3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)巷道深部圍巖破壞特征

2．4 大斷面軟巖巷道破壞機(jī)理

2．5 大斷面軟巖巷道加固機(jī)理

2．6 本章小結(jié)

3 基本參數(shù)測(cè)試分析

3．1 現(xiàn)場(chǎng)試樣采取

3．2 試驗(yàn)條件及試件制備

3．3 測(cè)試原理

3．4 試件測(cè)試結(jié)果分析

4 軟巖穿層巷道失穩(wěn)分析

4．1 軟巖穿層巷道失穩(wěn)主要影響因素

4．2 軟巖穿層巷道失穩(wěn)破壞力學(xué)分析

4．3 巷道失穩(wěn)破壞控制研究

4．4 本章小結(jié)

5 大斷面軟弱巷道圍巖控制方案提出與對(duì)比分析

5．1 模型建立

5．2 巷道開(kāi)挖后圍巖力學(xué)特性

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《大斷面軟弱圍巖巷道破壞機(jī)理及支護(hù)技術(shù)研究》針對(duì)大斷面軟弱闈巖巷道嚴(yán)重的斷面收縮、底鼓等非線性流變大變形控制難題，綜合運(yùn)用力學(xué)試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相結(jié)合的方法，對(duì)大斷面軟弱圍巖巷道破壞機(jī)理及支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，首先，探明了大斷面軟巖巷道圍巖破裂特性，分析了大斷面軟巖巷道圍巖破壞機(jī)理；然后，在軟弱圍巖物理力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試和巷道破壞失穩(wěn)誘因分析的基礎(chǔ)上，建立了梯形載荷作用下巷道底板巖層力學(xué)模型和頂幫支護(hù)結(jié)構(gòu)體力學(xué)模型，揭示了大斷面軟巖巷道破壞失穩(wěn)力學(xué)機(jī)制及其控制機(jī)理；很后，通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)比分析，提出了以錨注為主體的軟弱圍巖全斷面封閉式淺、深耦合注漿加固技術(shù)，形成了錨網(wǎng)索梁噴注圍巖整體支護(hù)與超挖錨注回填防治底鼓的大斷面軟弱圍巖巷道支護(hù)控制技術(shù)體系，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，取得了良好的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果，為類似巷道工程提供了參考?！洞髷嗝孳浫鯂鷰r巷道破壞機(jī)理及支護(hù)技術(shù)研究》可供從事采礦工程、巖土工程、隧道工程等專業(yè)的科技工作者、研究生參考使用。

深入闡述了深部巷道流變圍巖巷道錨-注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)的原理及應(yīng)用，同時(shí)，還闡述了采動(dòng)影響及流變圍巖半煤巖巷道條件下支護(hù)技術(shù)的實(shí)踐情況。2100433B

在井巷支護(hù)過(guò)程中和支護(hù)后，對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)工作狀況進(jìn)行的監(jiān)控和測(cè)試工作。支護(hù)監(jiān)測(cè)的任務(wù)是預(yù)報(bào)支護(hù)的安全程度，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，修改支護(hù)設(shè)計(jì)，有效地維護(hù)好井巷工程。

以噴錨支護(hù)為例，支護(hù)監(jiān)測(cè)有下列幾方面的應(yīng)用：(1)按測(cè)得的圍巖允許的最大變形量，設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理的柔性。(2)按測(cè)得的圍巖松動(dòng)圈尺寸設(shè)計(jì)錨桿的合理長(zhǎng)度。(3)按測(cè)得的圍巖變形時(shí)間效應(yīng)，確定兩種支護(hù)合理間隔時(shí)間。(4)按一次支護(hù)噴層應(yīng)力大小設(shè)計(jì)二次噴層厚度。(5)按測(cè)得的錨桿受力情況，調(diào)整其參數(shù)。

監(jiān)測(cè)方法：包括測(cè)試位移量和收斂量?jī)煞N方法。位移量測(cè)試包括測(cè)試巷道周邊收斂值和圍巖內(nèi)部位移值。

1、新奧法支護(hù)理論：采用光面爆破; 采用早強(qiáng)噴射混凝土及時(shí)封閉巷道周邊，實(shí)施密貼支護(hù); 采用錨噴支護(hù)，主動(dòng)加固圍巖，提高其自承能力，在圍巖內(nèi)形成承載圈; 實(shí)施二次支護(hù); 對(duì)破碎圍巖實(shí)施注漿加固; 實(shí)施動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)施工等。

2、聯(lián)合支護(hù)理論：對(duì)于復(fù)雜困難巷道，只提高支護(hù)體剛度難以有效控制圍巖變形，要先柔后剛，先讓后抗，柔讓適度，穩(wěn)定支護(hù)。

3、松動(dòng)圈支護(hù)理論：道開(kāi)挖后一般會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)圈，圍巖最大變形載荷是松動(dòng)圈產(chǎn)生過(guò)程中的碎脹變形，圍巖破裂過(guò)程中巖石碎脹變形是支護(hù)對(duì)象。松動(dòng)圈越大，碎脹變形越大，圍巖變形量越大，巷道支護(hù)也越困難。

4、圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論：強(qiáng)化圍巖應(yīng)力狀態(tài)，增加圍壓，提高圍巖承載能力。