深井軟巖硐室底臌機理及控制技術研究.pdf

1、底臌問題一直以來都是國內外煤炭領域的一個重要的技術難題。雖然很多專家在這一領域進行了較為深入的研究，但是許多位置較深的高應力軟巖巷道的底臌變形控制依然困難重重。論文以淮南礦業集團潘一東礦井-848m充電整流硐室巷道為工程研究對象，通過現場調研、室內實驗、現場試驗等研究方法，掌握了原支護條件下巷道圍巖塑性區范圍和巷道周邊應力分布狀況以及其他工程地質概況。
　　通過總結分析深井高應力軟巖巷道底臌的因素及產生機理，研究了底臌治理手段，提

2、出了控頂底、治兩幫的治理思想。依據現代力學原理對底臌的控制機理做了相關討論，從應力削弱原理和承載拱加固原理兩個方面分析了頂底板錨索和底板注漿在抑制底臌方面所起的力學作用機制:①應力削弱原理是通過頂底板錨索分別從松動圈承載拱的內側給兩拱以向外的力的作用，它較大程度的降低了兩拱兩側橫截面上的軸力，進而大幅降低了左右兩邊拱的破壞應力和徑向的應變，對減小圍巖與支護之間的壓力具有重要作用從而有效抑制底臌的程度;②承載拱加固原理是在松動圈內實施注漿

3、加固，首先可以使得整個松動圈形成一個完整的封閉結構，從而大幅提高壓力拱的承載力，其次也使得拱下部的承載力增強，從而提高對下部作用力的抵抗力;最后還可排擠掉底板松動圈中的積水，消除底板巖石浸水軟化現象。
　　通過大型非線性有限元軟件ABAQUS建立的三維數值模型，對底板錨索加固前和加固后的巷道的變形和受力情況進行了對比分析。模擬結果表明底板錨索可以大幅的減小底板的變形和改善底板的受力狀態。針對潘一東礦井-848m充電整流硐室巷道的底