深部高应力下不同巷道掘进速率对围岩稳定性的影响.pdf

第3l卷第6期 矿 冶 工 程 Vol_31№6 2011年 l2月 M Ⅱ G AND METALLURGICAL ENGINEERING December201l 深部高应力下不同巷道掘进速率对 围岩稳定性的影响① 秦二涛，李夕兵，何忠国，马春德，万串串 (中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙410083) 摘 要：研究了不同加卸荷速率条件下岩石破坏特性及其蠕变性质，结果表明，加卸荷速率越大，岩体的强度越大，蠕变越小。同时 以金川二矿区巷道掘进工作面的工程地质情况及生产技术条件为背景，研究了掘进速度对巷道围岩稳定性的影响。研究结果表 明：掘进扰动在工作面前方和巷道周围尤其在四个角点位置引起围岩破坏，随着掘进速率的增加，破坏区体积减小；岩体开挖卸载 导致掘进工作面前方及两帮形成耳状应力集中区，随着推进速度的加快，掘进工作面前方应力区向工作面移动 ，围岩应力及应力区 面积均减小；掘进扰动引起围岩的位移变形 ，最大位移发生在巷道顶底部，随着掘进速率的增加 ，围岩的位移减小。现场生产时适 当加快工作面掘进速率，有利于保持巷道的稳定及i女善巷道维护状态。 关键词：高应力；掘进速率；破坏特性；应力转移；位移蠕变；围岩；巷道；稳定性 中图分类号：TU45 文献标识码：A ：史章编号：0253—6099(2011)06—0017—04 StudyonStabilityofSurroundingRockunder DifferentTunnelingRateinHighStress QINEr-tao，LIXi—bing，HEZhong—guo，MAChun—de，WANChuan—chuan (SchoolofResourcesandSafetyEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China) Abstract：Therockfailurecharacteristicsandcreepingpropertiesunderdifferentloadingandunloadingratewerestudied． Resultsshow astherateofloadingandunloadingincreases，theintensityofrock increasesandthecreepdecreases． TakingtheengineeringgeologysituationandtheminingengineeringfactorofdrivingworkingfaceinJinchuandepositII asthebackground，theeffectoftunnelingrateon thestabilityofsurroundingrockwasinvestigated．Resultsshow that tunnelingdisturbancecausesthefailureofsurroundingrockinthefrontofworkingface，especiallyinthefourcornersof thesurroundingrock—mass．Astheexcavationrateincreases，thefailureareaisreduced．A stressconcentrationdueto theexcavationunloadingoccurredinrfontofthetunnelingworkingfaceandinthetwosidesofthetunne1．Withthead— vancingspeedincreasing，thestressareamovestowardtheworkingface，andthestressandstressareaofsurrounding rockareallreduced．Thedisplacementanddetbrmationofsurroundingrockcausedfrom tunnelingdisturbancemaximal— ly