低強度泥化軟巖巷道變形機理分析及支護技術研究.pdf

1、近年來煤炭開采量持續走高，而我國中東部部分礦山資源逐漸臨近枯竭，在此背景下，我國煤炭主產區正逐步向北部內蒙和西北部寧夏、新疆等地轉移。在西部已開采的礦區白堊系、侏羅系地層中發現廣泛存在著一類軟巖，其膠結程度差、強度低、遇水泥化，我們稱之為低強度泥化軟巖，含該類軟巖的巷道圍巖力學性質較差，開挖之后自穩時間短，變形大，支護困難，且巷道支護后維修率大、翻修率高，這極大的影響了煤礦的建設速度和生產安全，因此有必要深入研究軟巖的變形特性及此類軟巖

2、巷道圍巖的控制技術。
　　本文通過對內蒙古新上海一號煤礦回風上山巷道圍巖變形及支護結構受力進行長期監測，利用理論分析與數值模擬相結合的方法對低強度泥化軟巖巷道變形及支護措施進行了研究。首先利用X射線衍射分析法對巖石試樣（取自新上海一號煤礦）進行了礦物成分分析，從微觀角度分析其宏觀表現，并對所取巖樣進行了室內的物理力學性質試驗，為數值模擬時圍巖參數的選取打下基礎。
　　然后利用巷道圍巖松動圈支護理論及圍巖與支護相互作用原理，結

3、合監測結果，并對回風上山巷道圍巖在現有支護方式下的變形破壞進行分析，進而提出軟巖巷道支護原則，為支護方案提供了理論基礎。隨后利用ANSYS有限元軟件構建數值計算模型，并借助有限差分軟件FLAC3D進行分析計算，研究了回風上山巷道開挖后的圍巖變形和塑性區、應力分布，并分析了支護結構的受力狀況。在上述基礎上提出了錨網噴+反底拱+錨索的聯合支護方案。
　　通過分析研究，論文得到了以下主要結論：①巖石屬于泥質膠結，易風化崩解，遇水泥化，強