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古城矿地应力对巷道围岩稳定性影响及控制技术研究

张春喜  
【摘要】:地下工程中巷道硐室开挖后,围岩中的应力重新分布,围岩应力的重新分布与原岩应力的大小方向有关。本文通过分析现场实测的地应力与巷道围岩的岩石力学参数总结出(1)古城矿地应力类型为vσ型的,其中水平应力有20°的倾角,地应力属于中等地应力类型且最大水平应力与较小水平应力差值较大容易引起剪切破坏。(2)古城矿N1303回采巷道的围岩顶板围岩分别为泥岩、砂岩、底板为泥岩,巷道围岩岩性较弱。本文通过分析最大水平主应力的倾角和其与巷道轴向的夹角对巷道围岩应力和位移的影响,得出随着α的增大,巷道帮部位置环向应力减小但减小缓慢不明显,巷道肩角和顶板的环向应力增加。随α角的增大,帮部及肩角的径向位移不断增大但帮部的增长较快,顶板径向位移降低。倾角?在0°~45°间变化时,随倾角?的增大,巷道帮部,肩角的环向应力都有所减小,轴向应力有所增加,径向位移减小,轴向位移增大。分析了夹角倾角内摩擦角内聚力和地应力对塑性区的影响。通过数值模拟分析了夹角和倾角对巷道围岩的影响,得出夹角控制在45°以下对有利于控制巷道稳定性,随倾角的增大巷道顶底板的位移量都有所减小,帮部的有所增大。故倾角的增大有利于顶板的控制不利于两帮的控制。最后在结合以上分析优化设计了古城矿N1303胶带巷。


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