基于FLAC3D在大断面巷道中的围岩稳定性分析

冯 弟前
金诚信矿业管理股份有限公司

摘要


针对大断面巷道受开挖影响围岩变形严重，支护难度度，窝工现象突出，工程进度缓慢以及安全管理风险
不断攀升等一系列问题，以卡莫阿-卡库拉铜矿1150m水平标高穿脉为工程背景，采用FLAC3D数值模型分析大断
面巷道在施工过程中的围岩变形和破坏规律，进而为现场施工设计和支护形式提供参考，结果表明：
　　（1）巷道开挖后，最大主应力主要分布在巷道起拱位置，主要表现为压应力，而最小主应力在顶板主要体现为
拉应力，但从拉应力出现区域和大小来看，拉应力不足以让顶板发生失稳。
　　（2）在浅埋巷道掘进过程中，当最大主应力以水平应力为主时，巷道两帮的破坏要比顶底板的破坏严重得多，
为了改善巷道围岩的受力状态，提高巷道的承载能力，避免围岩失稳，巷道掘进过程中，需及时安装锚杆并施加适
量的预应力，从而加固围岩。
　　（3）为了进一步限制围岩变形，采用高强度预应力锚杆+喷射混凝土的支护体系对围岩的挤压、黏结和对裂隙
充填作用，可大幅度提高围岩强度和变形模量，进而增强围岩的承载能力，针对“T”字口和“十”字口等顶板暴露
面积大且应力集中明显区域可考虑高预应力锚杆+预应力长锚索注浆+喷射混凝土的支护体系。

关键词


大断面巷道；围岩变形；数值模拟；锚喷支护

全文:

PDF


参考


[1]GALE W J，BLACKWOOD R L. Stress distributions

and rock failure around coal mine roadways[J]. International

Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences & Geomechanics

Abstracts, 1987, 24(3): 165-173.

[2]赵志强.大变形回采巷道围岩变形破坏机理与控

制方法研究[D].北京：中国矿业大学（北京），2014.

[3]马念杰，李季，赵志强，等.圆形巷道围岩偏应

力场及塑性区分布规律研究[J].中国矿业大学学报，2015，

44（2）：206-213. MA Nianjie, LI Ji, ZHAO Zhiqiang, et

al. Distribution of the deviatoric stress field and plastic zone

in circular roadway surrounding rock [J]. Journal of China

University of Mining & Technology, 2015, 44(2): 206-213.

[4]郭晓菲，马念杰，赵希栋，等.圆形巷道围岩塑性

区的一般形态及其判定准则[J].煤炭学报，2016，41（8）：

1871-1877. Guo Xiaofei, Ma Nianjie, Zhao Xidong, et al. The

general shapes and criterion for surrounding rock mass plastic

zone of round roadway[J]. Journal of China Coal Society, 2016.

[5]Kalula可研报告[C]，2018.

[6]张益东.锚固复合承载体承载特性研究及在巷

道锚杆支护设计中的应用[J].北京：中国矿业大学（北

京），2013. ZHANG Yidong.Study on bearing characteristic

of composite bolt rock bearig structure and its application

in roadway bolting design [D]. Beijing: China University of

Mining and Technology( Beijing) ，2013.




DOI: http://dx.doi.org/10.12361/2661-3654-07-11-154249

Refbacks

  • 当前没有refback。