深井软岩巷道围岩变形特征及支护参数的确定.pdf

第33卷第4期煤炭学报Vol.33No.4
2008年4月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYApr.2008

文章编号:0253-9993(2008)04-0364-04
深井软岩巷道围岩变形特征及支护参数的确定

王其胜1,2,李夕兵1,李地元1

(11中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083;21河南理工大学能源学院,河南焦作454000)

摘要:根据马路坪矿巷道围岩主要物理、力学性质的实验室测试以及现场围岩变形的监测结
果,探讨了深部软岩巷道围岩变形破坏特征.借助FLAC3D进行数值模拟计算,分析了巷道开挖
后和原支护形式下围岩破碎区、塑性区范围和应力位移分布状况;并通过数值模拟优化了支护参
数,确定了二次支护时间,提出了用短锚杆或铆钉取代管缝式锚杆挂网、采用底角锚杆对巷道底
板进行加固的技术方案.工业试验结果表明,该方案对深部巷道围岩变形的控制效果良好.
关键词:深井;软岩巷道;变形;围岩控制
中图分类号:TD353文献标识码:A

Surroundingrockdeformationpropertiesanddeterminationofsupport
parametersofsoftrockroadwayindeepmine

WANGQi2sheng1,2,LIXi2bing1,LIDi2yuan1

(11CollegeofResourcesandSafetyEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;21SchoolofEnergy,HenanPolytechnicUniver2
sity,Jiaozuo454000,China)

Abstract:Basedonthelaboratorytestofthemainphysicalandmechanicalcharacteristicsandthemeasuredre2
sultsofthedeformationofthesurroundingrockaroundroadwayinMalupingMine,thedeformationanddestruction
propertiesofthesurroundingrockindeepsoftrockroadwaywerediscussed.Throughnumericalmodelingwith
FLAC3D,therangesofthefragmentationareaandtheplasticarea,thestressesdistributionandstrainsofthesur2
roundingrockaroundroadwayintheoriginalsupportstatewereanalyzed.Thesupportparamertersofnewscheme
wereoptimizedbynumericalmodeling.Thesecondsupporttimewasdetermined.Thetechnicschemethattube2
likeboltcanbesubstitutedforshortboltorrivetandcornerboltreinforcementwereputforward.Theindustrialtest
resultsshowthatgoodeffectstocontrollthedeformationofthesurroundingrockindeeproadwayareobtainedwith
thescheme.
Keywords:deepmine;softrockroadway;deformation;surroundingrockcontrol

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长期以来,国内外众多学者就深井巷道围岩变形破坏机理进行了大量的研究工作[16],结果表明,巷
道围岩在浅部较低应力作用下表现为硬岩的变形特性,而在深部高应力环境中则可能表现为软岩的变形特
性[7].贵州开磷集团矿业公司马路坪矿开拓采准进入到+600～+700m水平,距地表深度达500～600m,
巷道围岩变形呈现软岩特征,主要开拓及采准巷道支护困难,原有的支护技术与措施失效,巷道返修率
高,巷道支护后存在经常性冒顶、片帮、底臌等现象,需要多次维护与加固,维护工作量大,支护成本

收稿日期:2007-04-03责任编辑:柴海涛
基金项目:国家自然科学重大基金资助项目(50490274)
作者简介:王其胜(1970—),男,安徽安庆人,博士研究生.E-mail:gstb1999@sohu1com
第4期王其胜等:深井软岩巷道围岩变形特征及支护参数的确定365

高,施工作业不安全,严重影响了矿井的