古山礦綜放工作面兩巷圍巖破壞

Word版本，下載可自由編輯古山礦綜放工作面兩巷圍巖破壞古山礦綜放工作面兩巷圍巖破壞的緣由主要有哪些呢，下面我為大家?guī)硐嚓P(guān)內(nèi)容介紹以供參考。

1綜放工作面兩巷圍巖變形特性

放頂煤工作面兩巷圍巖所在的煤系地層，煤體中存在著許多原生裂隙，對于實體煤巷道而言，在受開挖和回采影響以前，煤體處于一個穩(wěn)定的應(yīng)力應(yīng)變環(huán)境中，受掘進和回采工作面采動影響，巷道表面煤體味在原生裂隙基礎(chǔ)上產(chǎn)生一些新裂隙，特殊是受采動影響，在超前支承壓力作用下，巷道圍巖會產(chǎn)生大量新的裂隙，巷道變形會相對照較嚴峻。圍巖變形對應(yīng)力的反應(yīng)比較敏感，加上煤體強度相對較低，其結(jié)果是圍巖的變形有兩個特點[2]：一是變形的程度相對較大；二是變形以圍巖塊體間的錯動和擴容為主。

2065-2綜放工作面兩巷工程地質(zhì)條件

2.1工作面地質(zhì)條件古山礦三井是該礦主要生產(chǎn)礦井，生產(chǎn)能力60萬噸/年。可采煤層6-1、6-2，煤層厚度分離為12、24米，傾角平均為22度。煤層頂板為強度較低的白砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖。

2.2支護方式工作面兩巷斷面外形為梯形，凈斷面12平方米，支護方式為11#工字鋼。受采動壓力影響較大，巷道破壞嚴峻，局部冒頂高達5米左右。已經(jīng)嚴峻影響到礦井的正常平安生產(chǎn)。初步分析其緣由是：(①圍巖強度低，其煤質(zhì)較柔軟。②圍巖在支護中起著重要作用，支護在很大程度上是發(fā)揮圍巖的自承能力，而現(xiàn)有棚式支護，屬于被動支護不能有效的控制圍巖的變形。③經(jīng)實測該礦井最大主應(yīng)力為20MPa，應(yīng)力水平比較高。

3065-2綜放工作面兩巷圍巖破壞的數(shù)值分析

本文采納有限差分軟件FLAC，對古山礦梯形斷面11#工字鋼支護條件下的綜放工作面回采巷道舉行數(shù)值模擬計算，按照模擬結(jié)果分析總結(jié)出巷道破壞緣由。模型依據(jù)巷道的實際地質(zhì)條件建立，圍巖參數(shù)均為試驗和現(xiàn)場測試所得。

利用模擬，獲得了巷道在該支護條件下的圍巖應(yīng)力圖和巷道表面位移曲線。

3.1應(yīng)力分布特征

因為巷道的開挖，形成一個空間，其原有應(yīng)力狀態(tài)被轉(zhuǎn)變，由本來的三向應(yīng)力狀態(tài)變?yōu)閮上驊?yīng)力狀態(tài)，在巷道頂板中心處，垂直應(yīng)力及水平應(yīng)力均表現(xiàn)為零，說明在該處的圍巖破壞形式為拉破壞。在距巷道頂板中心1.7處浮現(xiàn)大范圍高水平應(yīng)力集中，而垂直應(yīng)力相對較小，這說明在巷道頂板內(nèi)部浮現(xiàn)巖層的水平錯動，即巷道頂板內(nèi)部可能產(chǎn)生離層或發(fā)生剪切破壞。其后應(yīng)力有所降低，至巷頂5m處，圍巖基本不受巷道開挖的影響。巷道的四個角點有顯然的應(yīng)力集中，且應(yīng)力集中應(yīng)力集中系數(shù)達到2.5，這說明梯形斷面巷道拐角處簡單產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中值大于該處圍巖的強度時，該處圍巖就會產(chǎn)生屈服破壞，其破壞的主要形式為剪切破壞。

在巷道底板邊緣處水平應(yīng)力和垂直應(yīng)力集中程度都比較小，但在底板深處浮現(xiàn)大范圍的高水平應(yīng)力集中，并且垂直應(yīng)力相對要小得多，同樣，此現(xiàn)象說明巷道底板也是承受著較大的水平壓應(yīng)力。與頂板所不同的是該巷道沿煤層底板掘進，其底板巖層強度高于煤層，所能承受的強度比較大。

對煤幫而言，從圖中可以看出垂直應(yīng)力在巷幫1~1.5處浮現(xiàn)大范圍應(yīng)力集中，應(yīng)力集中系數(shù)為2，而水平應(yīng)力在此范圍內(nèi)其數(shù)值臨近或為零，此現(xiàn)象表面巷幫主要受垂直壓力而產(chǎn)生劈裂破壞，將其由直變曲，轉(zhuǎn)變周邊應(yīng)力的量值和方向，特殊是轉(zhuǎn)變危急部位兩幫中點處圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，其結(jié)果是造成巷道片幫或是棚腿折斷等。

3.2變形分析變形是衡量支護效果和圍巖穩(wěn)定性的主要指標之一。前面的分析是的巷道圍巖應(yīng)力分布邏輯，而應(yīng)力是圍巖產(chǎn)生變形及位移的根本緣由。因此，很有須要對變形特征舉行討論，評價其支護性能的好壞。

巷道破壞主要是頂板沿Y軸方向發(fā)生冒頂、幫部沿X軸方向發(fā)生坍塌、底板在地應(yīng)力下發(fā)生底鼓等幾種形式，因此主要看這幾個方向的位移。

在采納梯形斷面11#工字鋼支護時巷道頂板的位移為110mm，底鼓量為45mm，其兩幫收斂量為130mm，總體上看巷道斷面在收斂，假如再承受采動影響，巷道的變形量會越發(fā)嚴峻，以至于不能滿足通風、行人和運送的要求，可見該支護不能很好的控制巷道變形。

4結(jié)論與建議

綜上分析可以得出：在現(xiàn)有些支護條件下，梯形斷面巷道簡單形成高應(yīng)力集中，巷道外形是該巷道破壞的緣由之一。此外，所