静动载条件下深部破碎巷道支护设计及稳定性分析

作     者：王贤来 崔继强 张鹏强 赵兴东 WANG Xianlai;CUI Jiqiang;ZHANG Pengqiang;ZHAO Xingdong

作者机构：镍钴资源综合利用国家重点实验室甘肃金昌737100 东北大学采矿地压与控制研究中心辽宁沈阳110819 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年第7期

页      面：17-23页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(编号:52130403) 国家自然科学基金-山东联合基金项目(编号:U1806208) 中央高校基本科研业务费专项(编号:N2001033) 镍钴资源综合利用国家重点实验室开放基金项目(编号:GZSYS-KY-2020-020) 

主　　题：深部开采 采准巷道 岩体质量分级 支护设计 静动载荷 数值模拟 

摘      要：深部破碎围岩稳定性控制是制约深部金属矿安全高效开采的难题之一。以金川二矿区深部某中段破碎围岩条件下的采准巷道稳定性控制为工程背景,应用Q、RMR、GSI进行岩体质量分级与岩体力学参数估算,分别应用经验法和工程类比法进行采准巷道支护设计,并依据收敛约束法确定合理的释能支护时机。在此基础上,应用UNWEDGE软件对释能支护设计进行安全性评价,并通过RS2数值方法分析支护效果。研究结果表明:对于深部破碎采准巷道一次支护采用锚网喷支护,二次支护采用混凝土衬砌,最佳衬砌支护时机应满足巷道帮位移小于38 mm且顶板位移小于15 mm;静动载下有无支护数值分析结果表明,锚网喷支护满足巷道安全要求,同时对采准巷道围岩结构控制型、应力控制型破坏以及动力失稳破坏等起到良好的控制效果。研究结果为金川二矿区深部破碎采准巷道围岩稳定性控制提供了理论依据与技术支撑。