大断面软岩巷道底板受力变形分析
- 格式：pdf
- 大小：137.89 KB
- 文档页数：2
文档推荐
-
杆件受力变形及其应力分析页数:37
-
单杠的受力与变形分析页数:32
-
1-2典型结构受力分析——结构是怎样受力的页数:64
-
篮球架的受力及变形分析页数:20
-
结构怎样受力(通用技术2)页数:33
下载文档原格式
合集下载
深井软岩条件下巷道变形观测与分析
月共 ２０ ０ 余天观测结果表明 ， 巷道收敛变形明显 ， 其
中全宽最 大变形值 为 １５ ｍ， 板下 沉最 大值 为 ７ｍ 顶 １０ ｍ， ２ ｒ 主要表现为掘进头顶板破碎 、 ａ 掉顶 ， 架设 的
§ｕ圆棚变形严重、 ６ 压成椭圆形。如 １２３５ 、、、 号观测点 全宽收敛速度和顶板高收敛速度变化曲线图（ ） 图２ 。
４６ ．ｍ逐渐变形为 ４７ｍ 图 ３ 。喷浆后 ， ．５ （ ） 即掘进头
。
２ ｍ以后 ， ０ 变形缓慢 ， 喷浆块掉落现象明显。
为 ３ｍ 外喷层保持完好。 ２ ｍ，
４ 变形原因分析及控制措 施
图 ３ ０９ １ ． 测得 圆棚宽度 ２ ０ ．１４目
４ １ 客观 因素 ． （） １ 巷道 埋 深 的影 响 。 随 着 埋 深 的增 大 ， 道 巷
３ １ 透、 ． 回顾巷道每 隔 ｌＯ Ｏ ｍ设一组观测 点。 观测
巷遵全宽和顶板变化量
运顺巷道 自２０ 年 ６月设点观测至 ２ １ 年 ２ ０９ ００
ｌ顾甜观 Ｉ巷道收 度变 铡 运 曩点 敛速 化曲
、■● ■■ ●■■■ ■■■ ■■ ■■■ ■● ●■■ ■■ ■■■ ■■ ■■● ●■● ■■ ●●■ ●■ ●一
巨翟匦匿匪蟊耍圆
匦巫匦墅匦囹
Ｉ ５ 涓 道收 速度 化曲 运顾 栅Ｅ 点巷 敛 变 线ｌ
’■■●■■ ■ ■■■●●■ ■■■■■ ■●■■■ ■■■■ ■ ●■■■■■■■ ■■■●■●●■●一 ■ ■
巨薹塾蛋匿三砸砸函圃
巨至匦疆匿三面瓤函函
图２ １２ ３ ５ 、 、、 号观测点全宽收敛速度和顶板高收敛速度变化 曲线图
无伪顶 ， 直接顶为黑褐色油页岩 ， 中间夹薄层 泥岩 ，
煤矿开采中巷道变形的影响因素作用分析
煤矿开采中巷道变形的影响因素作用分析发布时间：2022-10-24T02:39:45.803Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：刘浩[导读] 煤矿巷道一般是在工程性质相对较差的沉积岩系中构筑相对稳定的地下通道，往往在采动应力作用下出现大变形，严重制约了煤矿安全生产。
山东泰山能源有限责任公司协庄煤矿巷修工区山东新泰 271200摘要：井下巷道围岩在巷道掘进过程中的稳定性直接决定了井下巷道掘进效率和安全性，随着煤矿综采作业深度的不断加大，大深度巷道掘进作业过程中所面临的矿压波动和应力集中问题突出，特别是在围岩强度低、破碎明显的区域，围岩变形严重，给井下综采作业安全带来了严重的隐患。
在弱胶结软岩巷道掘进的过程中，围岩的层理结构及侧压力系数对巷道的变形具有直接的影响，针对变形的影响因素进行模拟仿真分析，从而针对性的进行巷道支护，减小巷道的变形。
关键词：煤矿开采；巷道变形；影响因素；有效措施中图分类号：TD82 文献标识码：A引言煤矿巷道一般是在工程性质相对较差的沉积岩系中构筑相对稳定的地下通道，往往在采动应力作用下出现大变形，严重制约了煤矿安全生产。
回采巷道作为采区的重要组成成分，担负着运输、回风及通行的重要作用。
然而，开采中回采巷道受到“三高一扰动”等影响易产生冲击地压、大变形等非线性动力学灾害。
高强开采中巷道断面随着采煤机、掘锚机、液压支架等机械尺寸的不断增大，特别是大断面开切眼二次掘进过程中先掘部分变形剧烈、回采过程中端头支护处易产生底鼓、炸帮等。
加剧了巷道的矿压显现，回采巷道的围岩控制问题一直是阻碍我国煤炭工业可持续发展的因素之一。
1 围岩变形机理通过对井下地质状况的勘探，导致深井高应力软围岩破坏的原因主要是复杂的变形力机制引起的，第一种是由于高地应力导致的变形，其变形的机制是应力扩容型（IIABCD）。
第二种是油液围岩软弱、强度低导致的，其变形机制为结构变形（IIIBC）。
第三者是大断面效应引起的，其变形机制为结构变形（IIIE），在三种变形机制的作用下，导致了深井高应力软围岩在工作过程中发生负复合型变形。
深部软岩巷道底板失稳变形控制技术
收稿日期： 2012 － 04 － 11 2000 年 作者简介： 刘君洋（ 1979 —） ， 男， 河南新密人， 助理工程师， 毕业于河南煤炭工业学校， 现从事煤矿掘进技术管理州煤炭
总第 200 期
图1
泵基础支护示意
（ 2 ） 施工工艺。① 在泵基础施工之前将吸水泵 及电机移开， 然后对原有基础进行爆破拆除， 待爆破 在基础底 结束并清理出浇筑泵基础所需的空间后， 部先浇筑 1 层 200 mm 厚混凝土作为泵基础的一次 在硬化 浇筑。②泵基础一次浇筑的混凝土凝固后， 了的基础上进行高强梁网索支护 。根据锚索孔的位 置施工锚索孔， 接着在底板上安装锚索和托梁并预 紧锚索。③锚梁网索支护结束后， 对锚索张拉力进 行检查， 检查合格后方可进行二次浇筑。 二次浇筑 要求浇筑后泵基础高出底板设计 厚度为 1 100 mm， 标高 100 mm， 并使基础表面平整。 2. 2 非泵基础底板支护 泵基础周围底板的支护方案如图 1 、 图 2 所示。 与泵基础在同一断面内非泵基础的底板支护方案如 图 1 （ a） 所示， 与泵基础不在同一断面内的底板支护 方案如图 2 中支护断面 A 和支护断面 B （ 支护断面 A 和支护断面 B 相距 900 mm， 相间布置） 。 （ 1 ） 支护参数。 为了提高底板围岩强度， 需要 注浆孔布置如图 1 （ a ） 、 图 2 （ a） 所 对底板进行注浆， 示； 并在整个底板上铺高强度钢筋网。 与泵基础在
硐室， 排水设备能否正常运行， 控制泵房底板底鼓是 关键； 而原有支护设计中并未加以重视 ， 造成泵房底 鼓强烈， 机电设备难以正常运转。
2
底板加固支护方案
采用高强锚网支护在巷道底板浅部围岩形成可 在此基础上根据泵基础的位置及底 靠的承载结构， 板的整体稳定性采用带梁锚索进行结构补偿 ， 以加 强对泵基础的支护， 并提高底板支护承载结构的稳 定性， 保证泵房底板长期稳定。 由于泵房底板上有 吸水泵基础， 因此泵房底板支护分 2 个方面考虑： ① 泵基础支护； ② 非泵基础底板支护。 施工时先施工 吸水泵基础， 然后施工泵基础周围的底板， 以使底板 支护承载结构成为一个整体。 2. 1 泵基础支护 根据现场目前情况， 泵基础需要重新浇筑， 支护 方案如图 1 所示。 （ 1 ） 支护参数。 首先将原有基础爆破拆除， 爆 破结束后 将 废 渣 清 除， 并挖出浇筑泵基础所需的 3. 80 m × 1. 66 m × 1. 20 m 空间， 清理出泵基础空间 厚度为 200 mm。在第 1 次浇筑 后进行第 1 次浇筑， 的基础上进行高强锚梁网索支护。 根据基础的尺 寸， 锚索间距为 1 060 mm、 排距为 1 000 mm。 采用 6 mm 高强度钢筋网护表， 锚索托梁按设计长度采 用 18 槽钢加工， 锁具采用锁芯为两半的锁具， 托梁 与锁具间加一个 120 mm × 120 mm × 10 mm 的平托 盘， 要求锚索预紧力不小于 90 kN。 对泵基础采用 控底措施后， 需要对泵基础进行二次浇筑， 二次浇筑 高度要求高出基础表面设计标高 100 mm， 浇筑厚度 为 1. 1 m。 · 59·
总第 200 期
图1
泵基础支护示意
（ 2 ） 施工工艺。① 在泵基础施工之前将吸水泵 及电机移开， 然后对原有基础进行爆破拆除， 待爆破 在基础底 结束并清理出浇筑泵基础所需的空间后， 部先浇筑 1 层 200 mm 厚混凝土作为泵基础的一次 在硬化 浇筑。②泵基础一次浇筑的混凝土凝固后， 了的基础上进行高强梁网索支护 。根据锚索孔的位 置施工锚索孔， 接着在底板上安装锚索和托梁并预 紧锚索。③锚梁网索支护结束后， 对锚索张拉力进 行检查， 检查合格后方可进行二次浇筑。 二次浇筑 要求浇筑后泵基础高出底板设计 厚度为 1 100 mm， 标高 100 mm， 并使基础表面平整。 2. 2 非泵基础底板支护 泵基础周围底板的支护方案如图 1 、 图 2 所示。 与泵基础在同一断面内非泵基础的底板支护方案如 图 1 （ a） 所示， 与泵基础不在同一断面内的底板支护 方案如图 2 中支护断面 A 和支护断面 B （ 支护断面 A 和支护断面 B 相距 900 mm， 相间布置） 。 （ 1 ） 支护参数。 为了提高底板围岩强度， 需要 注浆孔布置如图 1 （ a ） 、 图 2 （ a） 所 对底板进行注浆， 示； 并在整个底板上铺高强度钢筋网。 与泵基础在
硐室， 排水设备能否正常运行， 控制泵房底板底鼓是 关键； 而原有支护设计中并未加以重视 ， 造成泵房底 鼓强烈， 机电设备难以正常运转。
2
底板加固支护方案
采用高强锚网支护在巷道底板浅部围岩形成可 在此基础上根据泵基础的位置及底 靠的承载结构， 板的整体稳定性采用带梁锚索进行结构补偿 ， 以加 强对泵基础的支护， 并提高底板支护承载结构的稳 定性， 保证泵房底板长期稳定。 由于泵房底板上有 吸水泵基础， 因此泵房底板支护分 2 个方面考虑： ① 泵基础支护； ② 非泵基础底板支护。 施工时先施工 吸水泵基础， 然后施工泵基础周围的底板， 以使底板 支护承载结构成为一个整体。 2. 1 泵基础支护 根据现场目前情况， 泵基础需要重新浇筑， 支护 方案如图 1 所示。 （ 1 ） 支护参数。 首先将原有基础爆破拆除， 爆 破结束后 将 废 渣 清 除， 并挖出浇筑泵基础所需的 3. 80 m × 1. 66 m × 1. 20 m 空间， 清理出泵基础空间 厚度为 200 mm。在第 1 次浇筑 后进行第 1 次浇筑， 的基础上进行高强锚梁网索支护。 根据基础的尺 寸， 锚索间距为 1 060 mm、 排距为 1 000 mm。 采用 6 mm 高强度钢筋网护表， 锚索托梁按设计长度采 用 18 槽钢加工， 锁具采用锁芯为两半的锁具， 托梁 与锁具间加一个 120 mm × 120 mm × 10 mm 的平托 盘， 要求锚索预紧力不小于 90 kN。 对泵基础采用 控底措施后， 需要对泵基础进行二次浇筑， 二次浇筑 高度要求高出基础表面设计标高 100 mm， 浇筑厚度 为 1. 1 m。 · 59·
软岩巷道变形破坏原因分析与对策
软岩 巷道在 围岩 变形 量不是 很大情 况下 ，锚喷
条件渐趋复杂，问题越来越明显暴露出来 。复合型 软岩 ，是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的 工程岩体。软弱破碎等岩性较差岩体在静压下能保
持安全使用 ，在动压下能产生 显著塑性变形而发生 支 护是 一种 较成 功 的方 法 。锚 杆 的允许 变形量 一般 破坏的岩体。其破坏是受工程 （ 力 地应力 、构造应 可达 ２０ｍｍ 以 内 ，有 的甚 至更 大 ，具 有一 定 强度 ０
收 稿 日期 ：２０ — ５ ２ ０７０—５
挂金属菱形网，网￣， ｍ× ０ｍ 。采用管缝式 Ｉ０ ６ｍ ６ ｍ
作者简介 ：王凤 鸣 （ ９８ １６一），男 ，河南鹤壁人 ，助理 工程师 ，现从事煤矿技术管理工作。
５ ３
维普资讯
２０ 年６巷道支护 ，不允许 单 易行。锚杆采用 １ 金属管缝式锚杆或 １ ．ｍ ６ ．ｍ ８ 硬岩进 入 塑性 ，因进入 塑性 状态 的硬 岩将丧 失承 载 × ８ｍ 金属 树脂 锚杆 ，间排距 ０７ｍ×０７ｍ ， Ｄ１ ｍ ． ．
能力 ；软 岩巷道另 一独 特之 处： 是，其 巨大 的塑性 能
坏。导致大巷和一些硐室不能正常使用，严重影响 失稳。因而软岩巷道支护的重心是要解决 “ 关键部 是未能解决好巷道 围岩和支护体间的相互作用 ，使 得支护体和围岩在强度 、刚度和结构上不匹配。因
而放 弃 刚 性 支 护 方 式 ，采 用 “ 柔 后 刚 ，先 让 后 先
方面的对策 ，取得 了良好 的技 效果和经济利益。
矿 井 生产 和 运输 。 四矿在 近 １ 多年 的反 复实 践 ， （ ） 通过 对变 形破 坏特征 的分 析 ，找 出在 软岩 巷道支 护
均匀 、整体性的破坏 ，而是巷道的一个或几个部位 首先开始变形 、 损伤 、破坏 ，进而导致整个支护体
条件渐趋复杂，问题越来越明显暴露出来 。复合型 软岩 ，是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的 工程岩体。软弱破碎等岩性较差岩体在静压下能保
持安全使用 ，在动压下能产生 显著塑性变形而发生 支 护是 一种 较成 功 的方 法 。锚 杆 的允许 变形量 一般 破坏的岩体。其破坏是受工程 （ 力 地应力 、构造应 可达 ２０ｍｍ 以 内 ，有 的甚 至更 大 ，具 有一 定 强度 ０
收 稿 日期 ：２０ — ５ ２ ０７０—５
挂金属菱形网，网￣， ｍ× ０ｍ 。采用管缝式 Ｉ０ ６ｍ ６ ｍ
作者简介 ：王凤 鸣 （ ９８ １６一），男 ，河南鹤壁人 ，助理 工程师 ，现从事煤矿技术管理工作。
５ ３
维普资讯
２０ 年６巷道支护 ，不允许 单 易行。锚杆采用 １ 金属管缝式锚杆或 １ ．ｍ ６ ．ｍ ８ 硬岩进 入 塑性 ，因进入 塑性 状态 的硬 岩将丧 失承 载 × ８ｍ 金属 树脂 锚杆 ，间排距 ０７ｍ×０７ｍ ， Ｄ１ ｍ ． ．
能力 ；软 岩巷道另 一独 特之 处： 是，其 巨大 的塑性 能
坏。导致大巷和一些硐室不能正常使用，严重影响 失稳。因而软岩巷道支护的重心是要解决 “ 关键部 是未能解决好巷道 围岩和支护体间的相互作用 ，使 得支护体和围岩在强度 、刚度和结构上不匹配。因
而放 弃 刚 性 支 护 方 式 ，采 用 “ 柔 后 刚 ，先 让 后 先
方面的对策 ，取得 了良好 的技 效果和经济利益。
矿 井 生产 和 运输 。 四矿在 近 １ 多年 的反 复实 践 ， （ ） 通过 对变 形破 坏特征 的分 析 ，找 出在 软岩 巷道支 护
均匀 、整体性的破坏 ，而是巷道的一个或几个部位 首先开始变形 、 损伤 、破坏 ，进而导致整个支护体
软岩巷道围岩收敛量测与变形破坏规律研究
７ｍ， ５ｍ， ０ 高 ５ 顶板厚 ３ｍ， ０ 底板厚 ２ｍ， ０ 煤厚 ５ 模型上部施加 ｍ， Ｐ １Ｍ ａ ：７５ Ｐ 的载荷模拟上覆岩层 的作用 ， 计算软件采用 ２ Ｄ一 ８通过计算 ， ， 得出了巷道围岩破坏域 ， 图 ２ 见 。巷道两帮出现 破坏域 ， 说明巷 道开挖并 受采动影 响后 围岩破 坏从 两 帮开
Ｌ 坏 Ｉ
油 页岩
ｊ 坏 ／
泥岩
板下沉量最小 ， 其中底鼓量 占顶底板移 近量 的 ７％ ， ４ 由于该
矿区煤系地层中大部分含有膨 胀性粘土矿 物， 如蒙脱石 、 伊 利石、 高岭石及伊蒙？ 层 矿物 ， 中蒙脱石是对巷道 围岩稳 昆 其 定性影 响最大的粘土矿物 ， 它是引起巷 道底鼓 的重要物理原
围岩变形是巷道开挖后 围岩力学形 态变化最直接 的体 现， 支护系统 的破坏 或围岩 的垮 落与坍塌 ， 都是变形发展超
过某 一 限度 的结 果 。通 过 巷 道 围 岩 变 形 的量 测 能 够 了 解 围
岩稳定情况、 护系统的作用效果 以及支护系统与围岩之问 支 的相互作用 规律 。
３ 数值计算
接近度数值较大 ， 中部较小 ， 说明底板 破坏 也是从两 底 同样
角处 开 始 。
数值计算 以 １ ０工作面 地质条件 为背景 ， ２ ０ 模拟范 围长
维普资讯
２ ７ 第５ ０年 期 ０
东 斜技 瞧差
６ ７
济 三矿大 直径 钻孔 卸压措施 的研 究与应 用
体 深部 ， 减缓 了冲 击危 险。 关键 词 大 直径 钻 孔 煤 层压 力 卸压 措施 研 究应 用
１ 钻 子 卸 压半 径 的 数值 模 拟 研 究 Ｌ
采用煤体钻孔可以释放煤体中聚集的弹性能 ， 除应 力 消 升高区。应用 Ｒ Ｐ ￣ Ａ软件计 算分析不 同煤 层强度 、 同煤层 不 压力 （ 压）不 同孔径条件下钻孔 破坏半径 的变化规 律。通 垂 、 过 回归分析得出了钻孔破 坏半径 与煤层 强度、 层压力 （ 煤 垂
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》一、引言煤炭是我国主要的能源来源之一，随着浅部煤炭资源的逐渐减少，开采活动已经转向了更深层次的地层。
然而，深部软岩巷道在开采过程中常常面临变形破坏的问题，这不仅影响了矿山的生产安全，也对矿工的生命安全构成了严重威胁。
因此，研究木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏机理及支护技术，对于保障矿山安全生产具有重要意义。
二、木家庄煤矿概述木家庄煤矿位于我国某地，地质条件复杂。
矿区地层主要由软岩组成，且深度较大。
在开采过程中，深部软岩巷道经常出现变形、破坏等现象，严重影响了矿山的正常生产和矿工的安全。
三、深部软岩巷道变形破坏机理1. 地质因素木家庄煤矿地处地质构造复杂区域，地层中存在大量的断层、节理等结构面，这些结构面在地下工程开挖后易发生应力集中，导致巷道变形破坏。
此外，地层中的含水层、软弱夹层等也对巷道的稳定性产生了不利影响。
2. 采动影响随着煤炭的开采，地下应力重新分布，导致巷道周围岩体的应力状态发生改变。
当巷道周围岩体的应力超过其承载能力时，便会发生变形破坏。
3. 支护措施不当若支护措施设计不合理、施工质量差或支护材料选择不当等，都会导致巷道支护效果不佳，进而引发巷道变形破坏。
四、支护技术研究针对木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏问题，本文提出以下支护技术措施：1. 合理设计支护方案根据地质条件和巷道实际情况，合理设计支护方案。
在支护方案设计中，应充分考虑巷道周围的应力分布、岩体性质等因素，以确保支护结构能够有效地承受地压和采动影响。
2. 采用合适的支护材料选择合适的支护材料对于提高支护效果具有重要意义。
应根据岩体性质、地压大小等因素，选择具有较高强度和稳定性的支护材料。
同时，应确保支护材料的施工质量，以保证支护结构的整体稳定性。
3. 加强巷道监测与维护在巷道支护过程中，应加强监测与维护工作。
通过安装监测设备，实时监测巷道变形情况，及时发现并处理潜在的安全隐患。
软沿巷道支护方式浅析
软沿巷道支护方式浅析摘要:随着矿井开采深度的延伸及采动影响,巷道底鼓严重,顶板和两帮来压明显,巷道修护频繁,制约了矿井正常生产。
四川威远集随着矿井开采深度的延伸及采动影响,巷道底鼓严重团叙永煤矿通过对S21绞车道上山巷道破坏原因的分析,采取了一些新的支护方式和新的支护工艺,取得了良好效果。
关键词:软岩巷道变形支护方式1 软岩巷道地质概况四川威远集团叙永煤矿属附和近距离煤层群开采,其中S21绞车上山布置在C20煤层和C19煤层旁边,间距约25 m,S21绞车道上山巷道主要是由山泥岩或沙质泥岩构成的,蒙脱石和伊利石的含量非常高,属于极为典型的膨胀性软岩巷道。
自该矿井投入生产以来,该巷道虽然经过多次翻修,但均未起到很好的效果,巷道底鼓量大,变形严重等问题依旧十分严重。
2 对于造成软岩巷道破坏的原因的分析(1)由于围岩的岩石性质,及其所受的力学性质对围岩的牢固性和稳定性具有极大的影响,因而主要是由山泥岩或沙质泥岩构成的S21绞车道上山巷道,由于泥岩或沙质泥岩的膨胀性,造成岩体强度十分差,变形非常严重;并且由于S21绞车道上山巷道的围岩的裂隙在随着地质变化不断地发育的原因,一部分矿井水通过不断发育的裂隙逐渐渗透到围岩深部,致使岩体强度严重弱化并引起膨胀,破坏巷道原有支护。
(2)该矿属于附和近距离煤层开采,巷道两边布置工作面多,采煤工作面回采期间采动支撑压力对围岩破坏有较大影响。
(3)巷道支护方式采用注浆固化,工字棚支护,工字钢结合人工假顶二次支护等,不能适应巷道变形的需要。
3 软岩巷道的几种综合支护方式依据S21绞车道上山巷道的破坏情况,可以采取以下几种方式对巷道进行维护。
(1)对于巷道破坏情况较轻,断面能满足使用要求的区段,可以采用人工假顶或者锚网支护的方式对巷道进行维护。
(2)对于巷道破坏情况较重,但断面能基本满足使用要求的区段,可以采用人工假顶和锚喷联合支护的方式对巷道进行维护。
(3)对于巷道破坏情况极重、围岩压力明显、巷道破坏失修严重、断面不能满足使用要求的区段,可以先在巷道顶部及两帮喷射混凝土,然后采用高水速凝材料预注浆对巷道破坏岩体进行固化,最后在刷大断面后采用锚网加网壳进行联合支护;底板修护可先采用高水速凝材料预注凝进行固化后,采用锚网加浇注混凝土反拱联合支护。
软岩巷道变形破坏机理分析研究
Ｋｅ ｒ ｓ ：ｏ —ｒｅｋ ｒａ ｗａ ；ｄ ｆｒ ｔｏ ；ｆ ｉ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ｓ ｆ ｔ ｅ ｏ ｄ ｙ ｅｏｍａｉｎ ａｌ ｅ ｕ
１ 概 述 北皂煤矿位于龙 口矿 区西北 部 ， 北邻 渤海 ， 陆地东 西 长 ６ ｍ， ｋ 南北 宽 １５ ｍ。矿 井地 质构 造 复杂 ， ．ｋ 断裂 构造 发
（ ．ｃ ｎ ｆ ｕｅｕ Ｇ ｉ ｏ ｏｌ ｉｅ ｅｉ ｎ ｅｅｒ ｎｔｕｅ Ｇ ｉ ｎ ， ｕ ｈｕ５０ ２ ； １Ｓ ｉ ｔｉ Ｂ ｒ ，ｕｚ ｕＣ ａ Ｍ ｎ ｓ ｎａｄＲ ｓ ｃ Ｉｓｔｔ， ｕ ａｇ Ｇ ｉ ｏ ５ ０ ５ ｅ ｉｃ ａ ｈ Ｄ ｇ ａｈ ｉ ｙ ｚ
２ Ｔ ｎｆｉ ｌｃ ｉ ｏ ｅ ｅｉ ｏ ｔ ． Ｔ ｉｎＰ ｗ ｒＳ ｐ ｌ Ｃ ． Ｔ ｉｎ，Ｓ ａ ｄ ｎ ７ ０ ０） ． ｅ ｇｅ ｅ ｔｃＰ ｗ ｒＤ ｓ Ｃ ．Ｌｄ ， ａ￣ ｏ ｅ ｕ ｐｙ ｏ ， ａ￣ Ｅ ｒ ｎ ｇ ｈ ｎ ｏ ｇ２ １０
（ ．贵州省煤矿设计研 究院科研所 ， １ 贵州 贵 阳 ５０ ２ ；．泰安供 电公司腾飞电力设 计有 限公 司 ， ５０ ５ ２ 山东 泰安 ２ １０ ） ７ ０ ０
摘
要： 煤矿软岩巷道支护问题是 煤矿 开采等地下工程维护中的一 大技术难题 ， 而巷道底鼓又是巷道 围岩变形破坏的一种
主要形 式 ， 采用现场实测和数值计算相结合 的方法 ， 探讨 了软岩巷道 的变形规律及破 坏特 点 ， 得出了一些规律性 的认识 。 关键词 ： 软岩巷道 ； 变形 ； 破坏 中图分类号 ：Ｄ ２ Ｔ ３２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编 号：０ ６— ５２ ２ ０ ４— ０ ０—０ １０ ２ ７ （０ ７ ０ ０ ９ Ｊ ２
（） １ 巷道全断 面收缩。在 回采过 程 中， 煤巷 有的 部位
软岩隧道大变形成因分析及处置措施
软岩隧道大变形成因分析及处置措施摘要：本文对软岩隧道大变形机理进行分析，详细介绍了软岩地区常见的支护设计和软岩区施工阶段的质量控制措施，以解决当前施工阶段出现的问题，以期为软岩区隧道建设提供借鉴和参考。
关键词：软岩隧道；大变形；成因分析；处置措施0 引言由隧道大变形引起的地质灾害屡见不鲜，困扰着软岩区隧道的建设。
首例出现软岩大变形的隧道是1906年建成的新普伦隧道（全长19.8Km），比较有代表性的是奥地利陶恩隧道，施工期间产生50~120cm的变形，日最大变形量达到20cm。
国内比较有代表性的有乌鞘岭隧道，拱顶沉降达到105cm，周边收敛达到103cm，而凉风垭隧道的周边收敛值达到197.25cm，此类的地质问题还有许多，软岩隧道不仅延长建设的周期，而且还会大幅增加工程造价。
软岩隧道的支护理论有多种，20世纪初由Haim、Rankine等提出的古典压力理论，以及在之后提出的塌落拱理论，这也是新奥法的理论基础，其核心是隧道围岩具有自稳能力，L.V.Rabcewicz提出新奥地利隧道施工方法（即新奥法），其后还有应变控制理论、能量支护理论、轴变论、软岩工程力学支护理论等。
近年来结合数值模拟技术，可以对隧道变形进行初步的了解，提高设计的准确性，在施工技术、监测手段上也取得较大的发展，复合式衬砌、超前支护等应用于隧道工程中，高精度、自动化、智能化的监测设备用于隧道变形和应力监测[1]。
1 隧道围岩大变形机理1.1 软岩大变形的工程定义目前对于围岩大变形尚未有明确的定性和定量判断依据，只是根据地质条件，以某一角度进行判断，而在实际的工程中，软岩大变形并未列入规范中。
软岩区隧道产生大变形与地质条件、时间、隧道的尺寸规模、埋深等有着密切关系，根据以上的影响因素，本文对软岩大变形给出如下定义：软弱围岩在水（包括地下水和地表渗水）的作用下，采取常规的支护设计，围岩产生塑性变形，且无法有效控制，其变形量已经超过预留变形量或者规范的允许值，或者具有这种趋势，当二衬施工工后一段时间内，变形仍不稳定，且导致衬砌结构开裂的现象称为软岩大变形。
软岩巷道变形破坏的特点及其支护问题研究
软岩巷道变形破坏的特点及其支护问题研究【摘要】矿井深部开采中有一系列的新问题，如地压增大、巷道压力大、其围岩变形量显著增大、支护物损坏严重、巷道翻修量剧增、巷道维护变得异常困难。
其支护效果的好坏直接影响矿井的高产高效和安全，它已成为深部开采能否顺利进行和能否实现高产高效的主要制约因素之一，深井巷道矿山压力控制是深部开采面临的亟待解决关键技术课题之一。
【关键词】软岩巷道；应力状态；高产高效；支护形式；破坏机理；力学机制；关键部位0 引言在我国已探明的煤炭资源占世界总量的11.1%，但埋深的1000m以下的为2.95万亿吨，占煤炭资源总量的53%。
经济的快速发展对能源的需求量日益增加，开采规模不断扩大，浅部易采的矿产资源日趋枯竭，地下矿山向深部开采是必然趋势。
1 软岩巷道变形破坏的特点及其影响因素1.1 软岩巷道变形破坏特点1）围岩的自稳时间短、来压快。
所谓自稳时间，就是在没有支护的情况下，围岩从暴露到开始失稳的时间。
软岩巷道的自稳时间仅为几十分钟到几个小时，巷道来压快，要立即支护或超前支护，方能保证围岩不致冒落。
2）围岩变形量大、速度快、持续时间长深部高应力软岩巷道的特点就是围岩变形速度快、变形量大、持续时间长。
一般来说，巷道掘进的第1-2天，变形速度少的5-l0mm/d，多的达50-100mm/d；变形持续时间一般25-60天，有的长达半年以上仍不稳定。
巷道的围岩的变形量，在支护良好的情况下，其均匀变形量一般达到60-l00mm/d以上，大的甚至300-500mm/d；如果支护不当，围岩变形量很大，300-l000mm/d以上的变形量司空见惯。
3）围岩的四周来压、底臌明显在较硬岩层中。
围岩对支护的压力主要来自顶板，力主要来自顶板和两帮，但在深部软岩巷道中硬岩层围岩对支护的原则是四周来压、底臌明显。
底臌明显是深部软岩巷道的重要特征，如果巷道底臌或底臌不明显，围岩就不是软岩。
深部软岩巷道四周来压，如果不支护，将出现一个支护结构的薄弱带，巷道破坏首先就是从不设防的底臌开始，又因底臌导致两帮移近和失脚，直到片帮冒顶，巷道全部破坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
５ 。 ｍ
应 用 Ｍ ｔｅ ａｃｌ 件 编 制 计算 程 序 ， 到 巷 道 底 板 岩 层 的 应 ａ ｍｔａ软 ｈ ｉ 得 力 分 布 图和 底板 中线 垂直 应 变 图 ， 图 １ ３ １ ６ 示 。 如 －～— 所
料 的极 限应 变 ， 料 就会 破 坏 。岩 石极 限拉 应 变很 小 ， 此 ， 道零 材 因 巷 应 变点 以上 的 岩层 易 在 拉 应变 的作 用 下 破坏 ， 下 的岩 层 则 不 易破 以 坏 ， 以 ， 道底 鼓 时 只是 在 较 浅部 向上鼓 起 ， 所 巷 而深 部 岩层 则 下 沉 。 从 上述 分 析 可 知 ， 支 承 压力 的作 用 下 动压 巷 道 一 定 深 度 的底 在 板岩 层 受 到 拉应 变 的 作 用 产 生离 层 ， 弯 刚 度 降 低 。 由于 两 帮 岩体 抗 在 支 承压 力作 用下 向巷 道 内移 动 ， 时产 生水 平 应 力 ， 水 平 应 力 同 在 的作 用 下 ， 对 完 整 的层 状 底 板 岩层 被 压 曲破 坏 ， 生 褶 皱性 底 鼓 ； 相 产 而节 理 裂 隙较 发 育 的 底板 岩 层 则 产 生沿 裂 隙 面 的 滑 移 ， 生挤 压 流 产 动性 底 鼓 。 通 过 力 学 分 析 和 计 算 ，得 到 了 大 断 面 软 岩 巷 道 掘 巷 底 板 的应 力、 应变 的解 析解 。由于岩 石 为 非均 质 和非 连 续体 ， 以按 理 想状 态 所 建 立 模 型得 到的 数据 与实 际情 况 有一 定 的差 距 ， 却 能 反 映底 板 岩 但 层 中应 力 、 变 分 布 的 基本 规 律 ， 而 可 以 较 好 地 阐 述 软 岩 巷 道 底 应 从 板 稳 定 性 ， 进一 步 研 究底 鼓 的控 制有 一 定 的借 鉴 作用 。 对 ３ 小结 在 深 入分 析 大 断 面软 岩 巷 道底 板 岩 层 变 形 破 坏 的基 础 上 。 立 建 大 断 面 软 岩 巷 道 底 板 力 学 模 型 ，研 究 大 断 面 软 岩 巷 道 底 板 受 力 变 形， 主要 结 论 可 以归 纳 如下 ： ３１在 两 帮支 承 压力 作 用 下 ， 道 中部 底板 垂 直 应力 最 大 ， 板 ． 巷 底 容 易 破 坏 ， 力 呈 现 先增 大 后 减小 的趋 势 。 应 ３ 剪应 力 在 巷道 底 板 两 角处 最 大 ， － ２ 此部 位 容 易 出现 剪 切 破坏 ， 是 巷 道底 板 支 护 的关 键 部位 ， 应加 强 支 护 。 ３ 巷道 底 板 岩层 中存 在零 应 变 点 ，零 应 变 点 以上 的 岩层 承 受 ． ３ 拉 应 变 的作 用 ， 以下 的 岩 层则 承受 压 应 变 的作 用 。在 支 承压 力 的作 用 下 动压 巷 道 一定 深 度 的 底板 岩 层 受 到 拉 应 变 的作 用 产 生 离层 ， 抗 弯 刚 度 降低 。 由 于两 帮岩 体 在 支 承 压力 作 用 下 向巷 道 内移 动 ， 同时 产 生 水 平 应 力 ， 水平 应 力 的 作 用下 ， 对完 整 的 层 状底 板 岩 层 被 压 曲 破坏 ， 在 相 产 生 褶皱 性 底 鼓 ； 节理 裂 隙较 发 育 的底 板 岩 层 则 产 生沿 裂 隙 面 的 而 滑 移 ， 生挤 压 流 动性 底 鼓 。 产
麝扳 糟屡嘏 度０ ） 矗
图 １ ６ 道 底 板 中线 垂 直应 变 － 巷
不论在什么样的复杂应力 状态下 ， 只要任一点出的拉应变达到了材
（） ｂ 图 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ －１巷 道 底 板 力 学模 型
应力 应 变 分量 的计算 ： 在底 板 岩 层 内任 取 一 微元 体 ， 应 力 分 量 盯 叮 、 可 根 据 半无 其 盯 限体 在 边 界上 承 受 法 向分 布 载荷 的情 况进 行 计 算 。 图 １２可 以看 从 — 到， 巷道 底 板 上 的载 荷 简化 后 可 视 为 线 性 和 均 布两 种 载 荷 分 布 形式 的组 合 ， 将其 划 分 成 若 干部 分 ， 别 计 算 所 产 生 的应 力 分 量 ， 可 分 然后 叠加 即可求 得 底 板岩 层 中任 意一 点 的应 力 分 量 。
万方数据
大断面软岩巷道底板受力变形分析
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 杨义明 淮北市袁店一井煤矿生产部,安徽淮北,235000 轻工设计 2011(5)
本文链接：/Periodical_qgsj201105173.aspx
图 １ ２巷 道 底板 力 学计 算模 型 — 图 １３ 水 平 应 力 分布 — ２ 计算 结 果 及 分析 根据 现 场 实测 及 数值 计 算 结果 ， 参数 取 值 如下 ： 各
Ｅ ＝８ ０ＭＰａ； ＝０３； ｏ＝ Ｍ Ｐ Ｐｌ ０ Ｐａ ｂ ＝５ ０ ． Ｐ ２０ ａ； ＝３ Ｍ ； １ ０ｍ ； ２＝１ ｍ ； ＝ ｂ ０ ｂ３
１巷 道 底板 力 学 模 型 ． 未 经 采动 的岩 体 ，在 巷 道 开 掘 以前 通常 处 于 弹 性 变 形 状态 ， 岩 体 的原 始 铅直 应 力 Ｐ 等 于上 部 覆 盖 岩层 的重 量 ＂ 。巷 道 开掘 后 原 ｎ ／ Ｈ 岩应 力 重新 分 布 ， 道 围 岩 内 出 现应 力 集 中。 如果 围岩 应 力 小 于 岩 巷 体强度 ， 岩仍处于弹性状态 ， 围 围岩 应 力 可 用 弹 性 力 学 方 法 按 平 面
图 １ ４ 剪 应力 分 布 — 图 １ ５ 道 底板 中线 垂 直 应 变 — 巷 巷 道在 开 挖 以后 ， 帮 出 现 高支 承 压 力 ， 成 应 力集 中 ， 承压 两 形 支 力在 底 板 中传 播 ， 当应 力 较大 时 ， 造 成底 板 的 破坏 。从 图 １ ３ ２ ５ 将 —～— 可 以看 出 ， 两帮 支 承 压 力 作用 下 ， 在 巷道 底 板 中部 垂 直 应 力最 大 ， 底 板 容 易破 坏 ， 力 呈 现 先 增 大后 减小 的趋 势 ； 应 力 在 巷 道 底 板 两 应 剪 角处 最 大 ， 部位 容 易 出现剪 切破 坏 ， 巷道 底 板 支 护 的关 键 部 位 ， 此 是 应加 强 支护 。 从 图 １６可 以 看 出 ， 道 底 板 岩 层 中存 在 零 应 变点 ， 应 变 点 － 巷 零 以上 的岩层 承受 拉应 变 的作 用 ，以 下 的岩 层 则 承 受 压应 变 的作 用 。 根据 第 二 强度 理 论 ， 大 拉应 变 是 引起 材 料 破坏 的 因素 。 就 是说 ， 最 也
工 程 技 术
２ １ 第０期Ｉ ０ 年 ５ 轻一工一设一计 １
大断 面软岩巷道底板 受力变形 分析
杨 义 明
（ 北 市 袁店 一 井 煤矿 生 产 部 ， 徽 淮 北 ２ ５ ０ ） 淮 安 ３ ００ 摘 要 ： 常 在巷 道 埋 深 较 浅且 底 板 岩 层 强度 较 高时 ， 道 底 板 变形 破 坏 程 度 不 大 。但 是 当底 板 为泥 岩 或 是遇 水膨 胀 性 软 岩 时 ， 通 巷 尤其 同 时 受到 高应 力作 用 时 ， 道 会 出现 严 重 的底 鼓 现 象 。因此 ， 析底 板 岩 层 的应 力应 变分 布情 况 对研 究巷 道底 鼓 力 学机 理 有 巷 分 重要 作 用 。 关 键 词 ： 道 底 板 ； 学模 型 ； 算 结 果 ； 析 巷 力 计 分
应变 问题计算 。如果 围岩应力大于岩体 强度 ， 巷道围岩会产生塑性 变形 ， 巷 道 周边 向围 岩深 处 扩 展 到 一 定 范 围 ， 从 出现 塑 性 变形 区 ， 为 弹塑 性 介 质 。运 用 极 限 平 衡理 论 ， 道底 板 应 力 分 布 如 图 １ １ ） 巷 — ｆ所 ａ 示。 为计算方便 ， 底板应力分布图简化成 图 １ １ ）图中为 Ｐ 原岩应 —（ ， ｂ ｎ 力 ， Ｐ 为巷 道 两 帮作 用 于底 板 上 的 集 中应 力 。
应 用 Ｍ ｔｅ ａｃｌ 件 编 制 计算 程 序 ， 到 巷 道 底 板 岩 层 的 应 ａ ｍｔａ软 ｈ ｉ 得 力 分 布 图和 底板 中线 垂直 应 变 图 ， 图 １ ３ １ ６ 示 。 如 －～— 所
料 的极 限应 变 ， 料 就会 破 坏 。岩 石极 限拉 应 变很 小 ， 此 ， 道零 材 因 巷 应 变点 以上 的 岩层 易 在 拉 应变 的作 用 下 破坏 ， 下 的岩 层 则 不 易破 以 坏 ， 以 ， 道底 鼓 时 只是 在 较 浅部 向上鼓 起 ， 所 巷 而深 部 岩层 则 下 沉 。 从 上述 分 析 可 知 ， 支 承 压力 的作 用 下 动压 巷 道 一 定 深 度 的底 在 板岩 层 受 到 拉应 变 的 作 用 产 生离 层 ， 弯 刚 度 降 低 。 由于 两 帮 岩体 抗 在 支 承压 力作 用下 向巷 道 内移 动 ， 时产 生水 平 应 力 ， 水 平 应 力 同 在 的作 用 下 ， 对 完 整 的层 状 底 板 岩层 被 压 曲破 坏 ， 生 褶 皱性 底 鼓 ； 相 产 而节 理 裂 隙较 发 育 的 底板 岩 层 则 产 生沿 裂 隙 面 的 滑 移 ， 生挤 压 流 产 动性 底 鼓 。 通 过 力 学 分 析 和 计 算 ，得 到 了 大 断 面 软 岩 巷 道 掘 巷 底 板 的应 力、 应变 的解 析解 。由于岩 石 为 非均 质 和非 连 续体 ， 以按 理 想状 态 所 建 立 模 型得 到的 数据 与实 际情 况 有一 定 的差 距 ， 却 能 反 映底 板 岩 但 层 中应 力 、 变 分 布 的 基本 规 律 ， 而 可 以 较 好 地 阐 述 软 岩 巷 道 底 应 从 板 稳 定 性 ， 进一 步 研 究底 鼓 的控 制有 一 定 的借 鉴 作用 。 对 ３ 小结 在 深 入分 析 大 断 面软 岩 巷 道底 板 岩 层 变 形 破 坏 的基 础 上 。 立 建 大 断 面 软 岩 巷 道 底 板 力 学 模 型 ，研 究 大 断 面 软 岩 巷 道 底 板 受 力 变 形， 主要 结 论 可 以归 纳 如下 ： ３１在 两 帮支 承 压力 作 用 下 ， 道 中部 底板 垂 直 应力 最 大 ， 板 ． 巷 底 容 易 破 坏 ， 力 呈 现 先增 大 后 减小 的趋 势 。 应 ３ 剪应 力 在 巷道 底 板 两 角处 最 大 ， － ２ 此部 位 容 易 出现 剪 切 破坏 ， 是 巷 道底 板 支 护 的关 键 部位 ， 应加 强 支 护 。 ３ 巷道 底 板 岩层 中存 在零 应 变 点 ，零 应 变 点 以上 的 岩层 承 受 ． ３ 拉 应 变 的作 用 ， 以下 的 岩 层则 承受 压 应 变 的作 用 。在 支 承压 力 的作 用 下 动压 巷 道 一定 深 度 的 底板 岩 层 受 到 拉 应 变 的作 用 产 生 离层 ， 抗 弯 刚 度 降低 。 由 于两 帮岩 体 在 支 承 压力 作 用 下 向巷 道 内移 动 ， 同时 产 生 水 平 应 力 ， 水平 应 力 的 作 用下 ， 对完 整 的 层 状底 板 岩 层 被 压 曲 破坏 ， 在 相 产 生 褶皱 性 底 鼓 ； 节理 裂 隙较 发 育 的底 板 岩 层 则 产 生沿 裂 隙 面 的 而 滑 移 ， 生挤 压 流 动性 底 鼓 。 产
麝扳 糟屡嘏 度０ ） 矗
图 １ ６ 道 底 板 中线 垂 直应 变 － 巷
不论在什么样的复杂应力 状态下 ， 只要任一点出的拉应变达到了材
（） ｂ 图 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ －１巷 道 底 板 力 学模 型
应力 应 变 分量 的计算 ： 在底 板 岩 层 内任 取 一 微元 体 ， 应 力 分 量 盯 叮 、 可 根 据 半无 其 盯 限体 在 边 界上 承 受 法 向分 布 载荷 的情 况进 行 计 算 。 图 １２可 以看 从 — 到， 巷道 底 板 上 的载 荷 简化 后 可 视 为 线 性 和 均 布两 种 载 荷 分 布 形式 的组 合 ， 将其 划 分 成 若 干部 分 ， 别 计 算 所 产 生 的应 力 分 量 ， 可 分 然后 叠加 即可求 得 底 板岩 层 中任 意一 点 的应 力 分 量 。
万方数据
大断面软岩巷道底板受力变形分析
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 杨义明 淮北市袁店一井煤矿生产部,安徽淮北,235000 轻工设计 2011(5)
本文链接：/Periodical_qgsj201105173.aspx
图 １ ２巷 道 底板 力 学计 算模 型 — 图 １３ 水 平 应 力 分布 — ２ 计算 结 果 及 分析 根据 现 场 实测 及 数值 计 算 结果 ， 参数 取 值 如下 ： 各
Ｅ ＝８ ０ＭＰａ； ＝０３； ｏ＝ Ｍ Ｐ Ｐｌ ０ Ｐａ ｂ ＝５ ０ ． Ｐ ２０ ａ； ＝３ Ｍ ； １ ０ｍ ； ２＝１ ｍ ； ＝ ｂ ０ ｂ３
１巷 道 底板 力 学 模 型 ． 未 经 采动 的岩 体 ，在 巷 道 开 掘 以前 通常 处 于 弹 性 变 形 状态 ， 岩 体 的原 始 铅直 应 力 Ｐ 等 于上 部 覆 盖 岩层 的重 量 ＂ 。巷 道 开掘 后 原 ｎ ／ Ｈ 岩应 力 重新 分 布 ， 道 围 岩 内 出 现应 力 集 中。 如果 围岩 应 力 小 于 岩 巷 体强度 ， 岩仍处于弹性状态 ， 围 围岩 应 力 可 用 弹 性 力 学 方 法 按 平 面
图 １ ４ 剪 应力 分 布 — 图 １ ５ 道 底板 中线 垂 直 应 变 — 巷 巷 道在 开 挖 以后 ， 帮 出 现 高支 承 压 力 ， 成 应 力集 中 ， 承压 两 形 支 力在 底 板 中传 播 ， 当应 力 较大 时 ， 造 成底 板 的 破坏 。从 图 １ ３ ２ ５ 将 —～— 可 以看 出 ， 两帮 支 承 压 力 作用 下 ， 在 巷道 底 板 中部 垂 直 应 力最 大 ， 底 板 容 易破 坏 ， 力 呈 现 先 增 大后 减小 的趋 势 ； 应 力 在 巷 道 底 板 两 应 剪 角处 最 大 ， 部位 容 易 出现剪 切破 坏 ， 巷道 底 板 支 护 的关 键 部 位 ， 此 是 应加 强 支护 。 从 图 １６可 以 看 出 ， 道 底 板 岩 层 中存 在 零 应 变点 ， 应 变 点 － 巷 零 以上 的岩层 承受 拉应 变 的作 用 ，以 下 的岩 层 则 承 受 压应 变 的作 用 。 根据 第 二 强度 理 论 ， 大 拉应 变 是 引起 材 料 破坏 的 因素 。 就 是说 ， 最 也
工 程 技 术
２ １ 第０期Ｉ ０ 年 ５ 轻一工一设一计 １
大断 面软岩巷道底板 受力变形 分析
杨 义 明
（ 北 市 袁店 一 井 煤矿 生 产 部 ， 徽 淮 北 ２ ５ ０ ） 淮 安 ３ ００ 摘 要 ： 常 在巷 道 埋 深 较 浅且 底 板 岩 层 强度 较 高时 ， 道 底 板 变形 破 坏 程 度 不 大 。但 是 当底 板 为泥 岩 或 是遇 水膨 胀 性 软 岩 时 ， 通 巷 尤其 同 时 受到 高应 力作 用 时 ， 道 会 出现 严 重 的底 鼓 现 象 。因此 ， 析底 板 岩 层 的应 力应 变分 布情 况 对研 究巷 道底 鼓 力 学机 理 有 巷 分 重要 作 用 。 关 键 词 ： 道 底 板 ； 学模 型 ； 算 结 果 ； 析 巷 力 计 分
应变 问题计算 。如果 围岩应力大于岩体 强度 ， 巷道围岩会产生塑性 变形 ， 巷 道 周边 向围 岩深 处 扩 展 到 一 定 范 围 ， 从 出现 塑 性 变形 区 ， 为 弹塑 性 介 质 。运 用 极 限 平 衡理 论 ， 道底 板 应 力 分 布 如 图 １ １ ） 巷 — ｆ所 ａ 示。 为计算方便 ， 底板应力分布图简化成 图 １ １ ）图中为 Ｐ 原岩应 —（ ， ｂ ｎ 力 ， Ｐ 为巷 道 两 帮作 用 于底 板 上 的 集 中应 力 。