›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (10): 3273-3279.

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煤矿深部巷道破裂围岩非线性大变形及支护对策研究

刘泉声1, 2,卢兴利1   

  1. 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071;2.山东科技大学 土木建筑学院,山东 青岛 266510
  • 收稿日期:2010-04-08 出版日期:2010-10-10 发布日期:2010-10-14
  • 作者简介:刘泉声,男,1962年生,博士,研究员,博士生导师,主要从事岩石温度效应、裂隙岩体温度-水力-应力耦合分析、地下工程稳定性分析及岩土工程加固技术等方面的教学与研究工作。
  • 基金资助:

    中国科学院知识创新工程重要方向项目(No. kzcx2-yw-152);国家自然科学基金重点项目(No. 90510019)。

Research on nonlinear large deformation and support measures for broken surrounding rocks of deep coal mine roadway

LIU Quan-sheng 1, 2, LU Xing-li1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. College of Civil Engineering and Architecture, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266510, China
  • Received:2010-04-08 Online:2010-10-10 Published:2010-10-14

摘要:

针对淮南矿区顾北煤矿-648 m水平南翼回风大巷围岩处于破裂状态,且表现出强烈非线性力学现象的特点,采用离散元计算软件UDEC,分析其变形破坏过程及非线性大变形机制,并在此基础上提出应用分步联合支护的技术方案进行支护,进而通过数值模拟与现场监控量测相结合的方法进行分析验证。结果表明,破裂围岩开挖后的变形破坏过程是一个渐近发展的过程,局部关键块体的垮落或滑移是导致其他部位失稳和巷道产生非线性大变形的主要原因;分步联合支护技术能实现巷道的长期稳定性,是一种有效控制深部巷道破裂围岩非线性大变形的支护型式。

关键词: 煤矿深部巷道, 破裂围岩, 关键块体, 离散元法, 非线性大变形, 分步联合支护

Abstract:

Considering the broken status and the characters of strong nonlinear mechanical phenomenon of surrounding rocks at horizontal return airway in south of Gubei coal mine in Huainan mining area with a depth of 648m below, the deformation & damage process and nonlinear large deformation mechanism are studied by the universal distinct element code (UDEC). Based on the above research, the stepped combined support method is adopted. Through numerical simulation and field monitor measuring, the support method is analyzed and verificated. It is concluded that the deformation and damage process of broken surrounding rocks is gradual, after excavation. The main reason for nonlinear large deformation of roadway and destabilization of some parts is the collapse or sliding of local key blocks. Meanwhile, the long term stability of roadway can be ensured with the stepped combined support method. This support method is an effective method to control nonlinear large deformation of broken surrounding rocks of deep roadway.

Key words: deep mine roadway, broken surrounding rocks, key blocks, discrete element method, nonlinear large deformation, stepped combined support

中图分类号: 

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