泥化弱胶结软岩地层中矩形巷道的变形破坏过程分析

详细信息   

• 责任者：李廷春^c山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室^d1968^e博士^f教授 ; 卢振 ; 刘建章 ; 马旭强
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2014
• 卷期：35^b4总231
• 关键词：软弱岩石 ; 巷道20^a变形 ; 数值模拟 ; 工程地质条件
• 页码：1077～1083
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表2参13插图
• 分类号：1610
• 文摘期号：2014/09

摘要

在西部地区，一定数量的矿区处于泥化弱胶结软岩地层，此类软岩胶结性差、强度低、遇水泥化。矩形是采区巷道的常用型式，但其断面受力不均、稳定性差。在上述软岩地层中的矩形巷道承载力低、变形量大、变形持续时间长，给煤矿的安全生产带来极大困难。以内蒙古新上海一号煤矿皮带顺槽矩形巷道为背景，运用FLAC^3D软件中的Cvisc黏弹塑性模型，对矩形巷道的变形破坏进行了数值模拟，并将模拟结果与现场监测结果对比分析。结果表明：巷道开挖支护后，受断面形状影响，矩形巷道四角出现压应力集中和顶板受拉区，巷道顶板下沉量大，底板底臌严重，两帮向巷道挤出；受围岩岩性影响，围岩进入塑性的时间快短、范围大，塑性区超出了支护体的作用范围，造成锚杆（索）的锚固效果难以完全发挥，围岩出现整体滑动的现象；巷道变形呈现出流变变形的特性，变形量随时间持续增加，持续的蠕变变形超出了支护体的可控范围，最终引起巷道的失稳破坏。