动压巷道围岩裂隙发育模型试验探究.pdfVIP

第四篇隧道与桥梁 动压巷道围岩裂隙发育模型试验研究 湛铠瑜1 翟守俊2张小翠1 1．中国矿业大学资源与地球科学学院，徐州，221008；2．浙江省水利水电勘测设计院，杭州，310002 摘要：针对受上部煤层采动影响的底板运输巷道，进行了工程地质力学模型试验，研究了巷道顶板和两帮的裂隙随 采动压力变化的分形演化规律。试验表明，随着工作面的推进，底板运输巷道围岩内开始产生裂隙并不断扩展和 贯通。运用分形理论定量描述了巷道围岩的损伤破坏程度，表明随着采动压力的变化，巷道围岩分析裂隙网络出 现升维。研究结果为制定巷道支护方案，优化支护设计参数，提供了重要的参考。 关键词：采矿工程工程地质力学模型分形维数裂隙网格 岩石的物理力学性质与巷道围岩稳定性密切相 1 引言 关，它是动压条件下巷道稳定性评价的重要指标，也 随着矿山开采的大规模进行和采深的不断加 是工程地质计算的重要参数‘2|。为了探查未注浆 大，受采动影响的巷道稳定性问题日益严重，给矿井 段松动圈岩芯破碎情况及测定岩石力学性质，对巷 安全生产带来很大威胁，研究动压条件下巷道围岩 道围岩进行了取样试验，测试结果统计见表1。 的裂隙发育规律对于煤矿安全生产具有积极的指导 表1 巷道围岩力学强度统计表 意义。 抗压强度 抗拉强度 抗剪 工程地质力学模型试验是根据一定的相似原理 位 岩 容重 ／MPa ／MPa 强度 置 性 【N／m3变异 变异 对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法，已 均值 均值 e／MPa∞／o 范围 范围 经被广泛的应用于煤矿工程地质和灾害防治研究。 粉 24．77 5．87 这种研究方法具有直观、简便、经济、快速以及试验 ～ 砂 25．6l 42．27 6．2211．7 35 周期短等优点，而且能够根据需要，通过固定某些参 岩 63．23 6．58 数，改变另一些参数来研究巷(隧)道围岩应力和采 58．28 5．08 泥 矿工作面附近支撑压力在空间与时间上的分布规律 顶 26．46 65．65_ 5．4610．9 33 石 和变化情况以及某些参数对岩体压力的影响，这在 板 79．84 5．67 铝 现场条件下是难以实现的¨。1…。 24．6l 4．74 质 本文依据皖北煤电任楼煤矿的地层条件，研究 26．61 62．97 5．679．4 35