关于国内外地下软岩巷道支护理论和方法研究.pdfVIP

第19卷专刊 中国矿业 V01．19，zk 2010 2010年8月 CHINAMININGMAGAZINE August 关于国内外地下软岩巷道支护理论与方法的研究 石建真1．李 剑2 (1．大同煤矿集团王村煤业有限责任公司，山西大同037032； 2．北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083) 擅要：矿山巷道支护是矿山安全、高效生产的重要生产环节，研究支护理论与方法对于解决生产 实际问题。为矿山生产提供安全保障。为矿山节约成本都有重要意义。本文从支护理论与设计的角度，首 先综合分析了国内外围岩压力及变形理论与计算方法。进而介绍了国内外支护理论及矿山常用的支护 方法，最后详细介绍了国内外支护设计的方法与原则。论文从三个方面，全面、系统的介绍了国内外支护 的理论与设计方法。具有重要的理论与实际意义。 关键词：软岩支护；支护理论与方法；支护设计 中圈分类号：TD353文献标志码：A 文章编号：1004--4051(20101zk—0109—06 软岩支护工程一直以来都是采矿及岩土工程 的压力是其上覆岩层的质量1H。不同之处在于：海 亟待解决的严重问题。对于软岩工程，由于其物理、 姆认为侧压系数为1．朗金根据松散体理论认为是 化学以及力学方面的特殊性。对于支护来讲一直都 是一个十分困难的问题。地下软岩工程与地面工程 斗)，其中p、9、7分别为岩体的泊松比、内摩擦角和 在设计方法上虽然没有根本区别。但是其所处的环 体积质量。由于当时地下工程埋深不大。因而曾一 境条件与地面工程是不一样的，因此长期以来沿用 度认为这些理论是正确的。 适用于地面工程的理论和方法来解决地下工程中 (2)散体压力理论 出现的问题．则常常不能正确地阐明地下工程中出 随着开挖深度的增加．人们发现古典压力理论 现的各种力学现象．因此人们一直在努力寻求解决 在许多方面都与实际不符。于是，出现了散体压力理 地下工程问题的新理论和新方法。 论。该理论认为：地下工程埋藏深度较大时。作用在 l围岩变形和压力理论 支护上的压力。不是上覆岩体的重量，而只是与围岩 地下软岩支护理论的一个重要问题就是如何 冒落拱的高度、地下工程的跨度和围岩性质有关。 确定作用在地下结构上的载荷。因此支护理论的发 散体压力理论的代表有普氏冒落拱理论和太 展离不开围岩压力理论的发展。从这方面看。围岩 沙基冒落拱理论。普氏认为在松散介质中开挖巷道 压力理论分为解析法和数值方法。 后。其上方会形成一个抛物线形的自然平衡拱，该 1．1解析方法 平衡拱曲线上方的地层处于自然平衡状态．其下方 地下软岩巷道支护的一个重要问题就是如何 是潜在的破裂范围。该理论将平衡拱内的围岩作为 确定作用在地下结构上的载荷．因此支护理论的发 支护的对象，支护载荷只是冒落拱内的岩石重量。 展离不开围岩压力理论的发展。从这方面看，围岩 太沙基松散介质理论与普氏基本相同。不同的 压力理论大概分为三个阶段： 是．太沙基认为冒落拱为矩形。 (1)古典压力理论