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复杂地质条件下深井巷道地面预注浆加固和支护结构研究

孟晓洁  
【摘要】:顾桥煤矿-780m南翼胶带机大巷和轨道大巷在施工中要穿过不稳定的异常地质构造带,在这些深部异常地质构造带内岩体松散破碎、构造复杂,常伴有“似泥石流”现象,严重影响巷道的安全施工和经济效益。而传统的支护体系,其支护能力在这种复杂地质条件面前无法达到预期的支护效果。为此,针对顾桥矿南翼胶带机大巷和轨道大巷施工中所面临的复杂地质条件,选择采用地面预注浆对破碎围岩进行加固处理,以及圆形现浇钢筋混凝土碹体支架进行永久支护。在地面预注浆方面,先从地面预注浆加固的理论研究出发,再对现场工程实践进行注浆参数优化和加固效果评价。在巷道支护方面,通过方案对比,选择圆形钢筋混凝土碹体支护方案,并将圆形钢筋混凝土碹体支架试验模型的实验结果与数值模拟结果进行分析。 通过现场实测和对现场取芯岩样进行分析的结果表明,地面预注浆对巷道围岩起到了很好的加固作用,不仅围岩完整性得到提高而且围岩强度加大;通过模型试验和数值模拟得到的数据分析后得出,所选择的支护结构在均匀荷载作用下有较高的承载能力。 研究表明,异常地质构造带的破碎围岩在地面预注浆加固和圆形钢筋混凝土碹体支护后,不但异常体区域裂隙率降低,而且岩体强度提高,围岩的自承载能力得到增加。因此本文所提出的针对深部异常地质构造带加固和支护的方法可为解决复杂地质条件下的深井巷道施工困难提供参考。


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