高應力破裂巖體條件下錨網(wǎng)支護研究.pdf

1、小官莊鐵礦礦體埋藏比較深，礦體上部覆巖形成的自重應力和構(gòu)造應力造成巷道地壓大，礦巖軟破，不具有承載能力，礦體的傾角較緩，礦體總承載而積大，空區(qū)跨度比較大。礦體上下盤礦巖邊界不規(guī)整，礦體內(nèi)夾層疊現(xiàn)，且很不穩(wěn)固。通過對小官莊鐵礦二采區(qū)-335m水平進路和聯(lián)巷圍巖的錨網(wǎng)噴支護情況進行現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)采準巷道圍巖地壓大、巖體破碎以及受采動影響造成巷道圍巖變形、破壞嚴重。并對巷道地壓顯現(xiàn)機理、錨網(wǎng)噴支護理論和噴射混凝土破壞進行力學分析，進而提出采用

2、錨網(wǎng)支護對巷道圍巖進行支護，對錨網(wǎng)支護作用機理進行研究，提出在高應力破裂巖體內(nèi)采用錨網(wǎng)支護的可行性方案。結(jié)合41聯(lián)巷圍巖的實際情況，計算錨網(wǎng)支護力學參數(shù)，并應用快速拉格朗日有限元程序FLAC對錨網(wǎng)支護進行數(shù)值分析，驗證采用高強預應力錨網(wǎng)支護參數(shù)的合理性；進行現(xiàn)場工業(yè)試驗，對錨網(wǎng)支護可靠性進行分析，現(xiàn)場工業(yè)試驗發(fā)現(xiàn)錨網(wǎng)支護效果明顯，能夠滿足生產(chǎn)需要，并且其經(jīng)濟效益、社會效益顯著。 (1)通過現(xiàn)場地壓顯現(xiàn)調(diào)查(包括錨網(wǎng)噴支護破壞情況

3、、中深孔變形情況、兩進路之間間柱破壞情況和巷道破壞模式)及巷道圍巖變形觀測，發(fā)現(xiàn)巷道變形量大，采用錨網(wǎng)噴支護巷道，圍巖變形持續(xù)不停地增長，巷道變形時間效應十分明顯，圍巖變形隨時問延長而無收斂；在錨噴支護的巷道中，巷道圍巖變形監(jiān)測結(jié)果表明，隨時間變化，在圍巖徑向交替出現(xiàn)拉、壓應變區(qū)域；采場巷道周邊應力分布極不均勻，造成巷道主要破壞形式有以下三類：兩幫鼓脹擠出；頂沉底鼓；全斷面收縮。在支承壓力區(qū)地段，松破礦巖掘支十分困難，以致于炮孔變形嚴重

4、，影響錨桿安裝與爆破裝藥。 (2)借助東北大學巖石破裂與失穩(wěn)研究中心的巖石破裂過程分析系統(tǒng)(RFPA20)，對小官莊鐵礦無底柱分段崩落法的不同開挖順序?qū)ο锏婪€(wěn)定性的影響，兩進路之間間柱的破壞機理以及巷道破壞模式進行數(shù)值分析，同時考慮巖石的蠕變特性，研究蠕變巖體在不同開挖順序時巷道圍巖應力分布情況。隨著不同水平巷道開采的進行，巷道周圍的應力場也在不斷地發(fā)生轉(zhuǎn)移，在開始開挖地第一個水平開挖的巷道的圍巖破壞比較嚴重，隨著其他巷道的逐步

5、開挖，開始其應力在同一個水平進行轉(zhuǎn)移，但隨著開挖的進行，其應力開始逐步向深部發(fā)生轉(zhuǎn)移，導致兩進路之間的間柱出現(xiàn)應力集中，進而導致巷道及其圍巖發(fā)生破壞。同時通過對兩進路之間的問柱破壞模式進行研究，其間柱的破壞形式主要是以剪脹破壞為主；(3)對噴射混凝土的破壞機理進行力學分析，對砂漿錨桿作用機理與樹脂錨桿的作用機理進行區(qū)別，研究了錨網(wǎng)支護的作用機理，以及錨網(wǎng)支護與圍巖共同作用機理，提出在高應力破裂巖體條件下，采用無噴射混凝土支護作用的可行性