大断面软弱围岩巷道破坏机理及支护技术研究

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 软岩物理力学性质研究现状

1．3 软岩巷道失稳机理研究现状

1．4 大断面软岩巷道支护理论研究现状

1．5 大断面软岩巷道支护技术研究现状

1．6 研究内容

2 大断面软岩巷道破坏与加固机理

2．1 软岩的特点与工程分类

2．2 工程概况

2．3 现场实测巷道深部围岩破坏特征

2．4 大断面软岩巷道破坏机理

2．5 大断面软岩巷道加固机理

2．6 本章小结

3 基本参数测试分析

3．1 现场试样采取

3．2 试验条件及试件制备

3．3 测试原理

3．4 试件测试结果分析

4 软岩穿层巷道失稳分析

4．1 软岩穿层巷道失稳主要影响因素

4．2 软岩穿层巷道失稳破坏力学分析

4．3 巷道失稳破坏控制研究

4．4 本章小结

5 大断面软弱巷道围岩控制方案提出与对比分析

5．1 模型建立

5．2 巷道开挖后围岩力学特性

……2100433B

《大断面软弱围岩巷道破坏机理及支护技术研究》针对大断面软弱闱岩巷道严重的断面收缩、底鼓等非线性流变大变形控制难题，综合运用力学试验、理论分析、数值模拟和现场测试相结合的方法，对大断面软弱围岩巷道破坏机理及支护技术进行了系统研究，首先，探明了大断面软岩巷道围岩破裂特性，分析了大断面软岩巷道围岩破坏机理；然后，在软弱围岩物理力学特性试验测试和巷道破坏失稳诱因分析的基础上，建立了梯形载荷作用下巷道底板岩层力学模型和顶帮支护结构体力学模型，揭示了大断面软岩巷道破坏失稳力学机制及其控制机理；很后，通过数值模拟对比分析，提出了以锚注为主体的软弱围岩全断面封闭式浅、深耦合注浆加固技术，形成了锚网索梁喷注围岩整体支护与超挖锚注回填防治底鼓的大断面软弱围岩巷道支护控制技术体系，并进行现场试验，取得了良好的现场应用效果，为类似巷道工程提供了参考。《大断面软弱围岩巷道破坏机理及支护技术研究》可供从事采矿工程、岩土工程、隧道工程等专业的科技工作者、研究生参考使用。

深入阐述了深部巷道流变围岩巷道锚-注联合支护技术的原理及应用，同时，还阐述了采动影响及流变围岩半煤岩巷道条件下支护技术的实践情况。2100433B

在井巷支护过程中和支护后，对巷道围岩稳定性、支护工作状况进行的监控和测试工作。支护监测的任务是预报支护的安全程度，及时调整支护参数，修改支护设计，有效地维护好井巷工程。

以喷锚支护为例，支护监测有下列几方面的应用：(1)按测得的围岩允许的最大变形量，设计支护结构的合理的柔性。(2)按测得的围岩松动圈尺寸设计锚杆的合理长度。(3)按测得的围岩变形时间效应，确定两种支护合理间隔时间。(4)按一次支护喷层应力大小设计二次喷层厚度。(5)按测得的锚杆受力情况，调整其参数。

监测方法：包括测试位移量和收敛量两种方法。位移量测试包括测试巷道周边收敛值和围岩内部位移值。

1、新奥法支护理论：采用光面爆破; 采用早强喷射混凝土及时封闭巷道周边，实施密贴支护; 采用锚喷支护，主动加固围岩，提高其自承能力，在围岩内形成承载圈; 实施二次支护; 对破碎围岩实施注浆加固; 实施动态设计和动态施工等。

2、联合支护理论：对于复杂困难巷道，只提高支护体刚度难以有效控制围岩变形，要先柔后刚，先让后抗，柔让适度，稳定支护。

3、松动圈支护理论：道开挖后一般会出现松动圈，围岩最大变形载荷是松动圈产生过程中的碎胀变形，围岩破裂过程中岩石碎胀变形是支护对象。松动圈越大，碎胀变形越大，围岩变形量越大，巷道支护也越困难。

4、围岩强度强化理论：强化围岩应力状态，增加围压，提高围岩承载能力。