深部開(kāi)采礦井巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)分析

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1、為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)。深部開(kāi)采礦井巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)分析　　摘要：我國(guó)深部煤炭?jī)?chǔ)量較為豐富，針對(duì)深部礦井巷道破壞類型，文中首先對(duì)深部礦井巷道破壞類型進(jìn)行了分析，進(jìn)而以山東某礦的巷道支護(hù)特點(diǎn)及圍巖特性為例，對(duì)深部礦井的巷道表面及深部變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并提出了加強(qiáng)支護(hù)的建議?！　￡P(guān)鍵詞：深部礦井；巷道；變形破壞　　DOI：//　　我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的35%埋深超過(guò)1000m，開(kāi)采難度大

2、，地質(zhì)災(zāi)害復(fù)雜，在淺部礦井中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，在深部礦井中表現(xiàn)得更為明顯，監(jiān)測(cè)及控制難度更為困難，雖然近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)深部礦井的巷道的變現(xiàn)理論、支護(hù)手段、監(jiān)測(cè)等方面進(jìn)行了研究，但深部礦井巷道的支護(hù)與監(jiān)測(cè)仍是較為薄弱的環(huán)節(jié)[1]，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是判別巷道是否穩(wěn)定、支護(hù)方式是否合理的重要依據(jù)，因此，對(duì)巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)的研究顯得十分有必要?！　?深部礦井巷道破壞機(jī)理　　深部礦井巷道圍巖破壞形式主要分為頂板下沉、兩幫收斂、低鼓等形式。為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄

3、目開(kāi)展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)?！　№敯逑鲁痢Ｔ谙锏谰蜻M(jìn)過(guò)程中，巷道頂板巖層由于掘進(jìn)的影響，首先發(fā)生彈性變形，開(kāi)挖后由彈性變形向塑性變形發(fā)展，此過(guò)程中巷道頂板發(fā)生較小變形，整體保持穩(wěn)定；開(kāi)挖結(jié)束后，巷道頂板巖層受到應(yīng)力及其他因素的影響，頂板巖層出現(xiàn)流變性變形[3]。若此階段巷道支護(hù)強(qiáng)度能抵抗住巷道頂板變形，則

4、巷道處于工程安全范圍內(nèi)，若不能滿足要求，則巷道頂板整體或者局部由于受到拉壓破壞，出現(xiàn)水平或垂直裂縫，這些裂縫在地應(yīng)力作用下繼續(xù)發(fā)育，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生冒頂施事故?！　蓭褪諗俊Ｏ锏篱_(kāi)挖后，巷道內(nèi)側(cè)若未有足夠的支護(hù)強(qiáng)度滿足地應(yīng)力作用，則巷道兩幫會(huì)發(fā)生塑性的剪切破壞，兩幫圍巖向內(nèi)膨脹收斂，巷道對(duì)斷面縮小，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致巷道支護(hù)失穩(wěn)[4]?！　〉凸摹．?dāng)巷道底板巖層軟弱、單軸抗壓強(qiáng)度較低或巖性為泥巖等遇水膨脹的巖層時(shí)都會(huì)發(fā)生不同程度的低鼓。深部礦井巷道受到的地應(yīng)力較大[5]，巷道底板在由于受到巷道兩幫的水平應(yīng)力作用，當(dāng)壁板巖層的抗壓強(qiáng)度不能地礦來(lái)至于兩

5、幫的應(yīng)力時(shí)，巷道底板就會(huì)出現(xiàn)較大的變形破壞?！　?深部礦井巷道變形監(jiān)測(cè)　　巷道圍巖及支護(hù)。山東某礦1201回風(fēng)巷圍巖泥質(zhì)砂巖，采用錨桿+錨索+金屬網(wǎng)的聯(lián)合支護(hù)方式，錨桿直徑為22mm，長(zhǎng)度為，施加的預(yù)緊力為500KN，間距為*1m；錨索直徑為22mm，長(zhǎng)度為，間距為2m*2m；金屬網(wǎng)的開(kāi)孔尺寸為100mm*100mm。為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開(kāi)展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆

6、蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)?！　”O(jiān)測(cè)方案。巷道的主要監(jiān)量測(cè)內(nèi)容為巷道頂板及兩幫的表面收斂及巷道周邊圍巖不同深度的變形。表面收斂用收斂計(jì)監(jiān)測(cè)，深部位移用多點(diǎn)位移計(jì)。收斂計(jì)及多點(diǎn)位移計(jì)的安設(shè)如下圖1～2所示?！　”O(jiān)測(cè)結(jié)果。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的監(jiān)測(cè)，取得了巷道表面及深部圍巖的變形數(shù)據(jù)值，具體分析如下：　　1）表面位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析。在對(duì)巷道進(jìn)行初期前，巷道周邊巖層各截面的變形收斂數(shù)據(jù)均較大，增加速度較快，平均變形量達(dá)到了6mm/d

7、，巷道表面發(fā)生明顯的位移，部分金屬網(wǎng)變形嚴(yán)重。主要是由于該區(qū)域內(nèi)受到的地應(yīng)力影響較大，且本身此段區(qū)域圍巖裂隙較為發(fā)育，受到巷道開(kāi)挖的影響，巷道周邊應(yīng)力從新分布，因此導(dǎo)致巷道變形量較大且產(chǎn)生新的裂隙。從數(shù)據(jù)可以看出，巷道掘進(jìn)35d后，收斂的速度明顯降低，并最終趨于穩(wěn)定。表明開(kāi)挖后，巷道的支護(hù)方式對(duì)保持巷道的穩(wěn)定起了重要作用，同時(shí)也說(shuō)明巷道周邊巖層仍然是流變狀態(tài)，需要進(jìn)行持續(xù)的跟蹤監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖3所示?！　?）巷道圍巖巖層移動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以，巷道頂板1～與2～4m之間的巖層之間的均值差了有將近13mm，說(shuō)明巷道的開(kāi)挖掘進(jìn)使

8、得周邊巖層發(fā)生持續(xù)性的破壞，造成兩個(gè)區(qū)域之間形成了較大的縫隙。4～6m之間的巖層監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，該區(qū)域范圍內(nèi)的巖層處于整體狀態(tài)，未遭受塑性變形，處于彈性變形區(qū)域，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如圖4所示?！　?總結(jié)為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目