深部巷道支护时机与效果研究

煤炭在我国的能源领域占有主导地位，近三十年以来，其占我国能源总量的70%以1500m8～12m的速度600050、60年代,硐室一般采用料石、混泥土砌碹,大巷以砌碹和木支架为主,随后推广预应力混泥土支架和金属支架；从60年始推广锚喷支护、各类金属支架；80年代后期开始将锚喷支护从基建矿井推向生产矿井,并在煤巷推广锚杆支护;,软岩支护变得越来越突出,一系列新型支护体系如可伸缩锚杆、锚索、锚注等新技术相继出现。随着科学理论的发展，经典支护理论的局限性变得显而易见，依靠支护技术很难的脆性逐渐转变为深部的塑性，高地应力中的岩体强度具有明显的时效性（1）。岩体1.1本文通过人研究的基础上，对围岩在无支护和锚杆支护的情况下运用FLAC3D软支护。由针对巷体的围岩应力状态应用好锚杆、锚索这种先进经济的支护方式进行认真研究，

图 深部巷道稳定主要是围岩的稳定各种支护结构或型式都是围岩稳定的。这些都要适应工程稳定的要求，并保持支护结构的稳定性。根据围岩稳定的特点，各施，封闭岩面，以保证围岩长期完。对于不能自稳的围岩，或者破碎围岩也要靠支护对围岩的约束，抑制其产生更大的变形、滑动，或者采用能够在围岩内部加固的，使作用围岩）与支护（从外部做用围岩）两大类，主动支护技术是以锚杆支护技术为主刚性结构对围岩的变形进行控制。U型钢支1/15～1/12锚杆的受力状态和围岩的变形位移有关，总体上属于受拉，但其具体受力情况比较复的挤压附近岩石，是周围的应力分布不均匀，于是锚杆会出现拉压不均匀的情况。当锚杆穿过断裂面时锚杆成为断裂面两边岩块的接点可阻挡岩块间的分离和滑动，这时锚杆除受拉力作用外，还受到横向推剪作用。初期出于防止风化考虑而在建筑物表面采用可喷射混凝土的方法，到井下之后，危石松动的缺陷并利用喷射混凝土自身作用围岩强度有效提高锚杆的作用。因此锚喷支护成为现代在井巷稳定的主要。索安装时对施加有预紧力。它与普通锚杆的主要区别是在于它是一种主动支护。它具有强度高、控制范围大的特点，对稳定岩土体有更大的效果。一般采用钢绞线作为锚固结、上锚托、、锁定、切断等。注浆能够在较大的区域内加固围岩，而锚杆可以在其杆体范围内约束围岩的变形，两锚尾螺纹卸浆软管刚性支护的本质特征是支护，按照支护结构是否可变形，又可以将刚性支护划分金属支架的支护型式，其支护原理主要是通过产生的径向约束力来平衡巷道围岩变形钢筋焊接成（100～200）mm×（100～200）mm的网格。根据受力特点，钢筋网宜铺设在FLAC3D（FastLagrangianysisofContinua）是由Itasca公司开发的仿真计算软题。FLAC3D10种材料本构模型：开挖模型、38种塑（1）（2）（3）（4）（5）型需进行多次试是否需进行多次试是否首先根据隧道的形状特征选用与隧道类似的网格形状：圆柱体外环绕放射状44Size20×5×20尺寸的圆柱体外环绕放射状网格，其沿三个方向的几何变化率都为1，并将该圆柱体外环绕放X4Y10Z6格，外环绕单元划为36格。在其内开挖半径为2的巷道，此时建立的模型只是深部巷道在原岩中分布1/4模型，只需要将该模型沿原点以(-1，0，0)和(0,0,-1)分别镜像就得到了处于围岩中深Z=-20Z=20K1.6×109PaG=0.6×106Pa。之后，设z=-20.1z=-19.1xyz轴方向的速度不变，x=-20.1x=-19.9xx=20.1与x=19.9x轴方向速度也不变。接着，施加边界条件，在z=19.9z=20.1两平面之间施加-10×106Pax、y、z向的初始应力，均设置为-10.482×106Pa，z向的渐变参数均取2.41×104。然后，初始化网格的质量z=-20z=202410kg/m3，并设置土体的重力加速度为10kn/m2。后续的建模过程主要是在初始应力模型基础上建立得来的，无支护模FLAC3D数值模拟软件进行运行之后可得到后续结果输出所需要的文件，打开FLAC3DFileRestoreplotshow命令6PlotitemsContourX、Z50这些量值进行。所以，本次建立的数值模型就是模拟在理想状态下仅仅因为认为的巷3.13.23.2。从图中可以折点，为有效控制巷道变形，合理的支护时机应当在这个转折点之前，但所在具3.1 X: Y:Z:0.000e+000 Z:0.000Dist:1.131e+002Mag.:Minneapolis,MNUSA3.2为围岩已经丧失了承载能力，这就会导致深部巷道出现等事故。图 图 3.23.3是深部巷道在无支护状3.63.73.23.6可以发现无图3.4无支护垂直应力分布 图3.5无支护垂直位移分布3.23.4可以发现深部巷道在无支护状态下其垂直应力与水平应力的分布状态较为相似，其水平应力的最大值位于巷道顶板与底板的一定距离处，最大值为1.2761×107pa107pa3.53.8进行对比，发现深部巷道不论垂直位移还是水2m3.9505506.5632×10-2m6.6369×10-2m3.5图 不同支护时步巷道周围水平应力分图 不同支护时步巷道周围水平位移分图 不同