深部硐室群开挖次序优化方法研究

作     者：臧金诚 李东浩 张鲁 孙凌锋 黄玉兵 

作者机构：兖煤万福能源有限公司 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室 

出 版 物：《河南理工大学学报(自然科学版)》 (Journal of Henan Polytechnic University(Natural Science))

年 卷 期：2024年

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

基　　金：国家自然科学基金资助项目(42307213) 

主　　题：深部硐室群 开挖次序优化 表征变形量 开挖互扰度 评判优选方法 

摘      要：目的 为了降低深部硐室群开挖引起的相互扰动影响。方法 本文以巨厚冲积层在建矿井—万福煤矿为工程背景，建立了围岩表征变形量和硐室开挖互扰度等定量评价指标。基于“硐室群整体表征变形量最小为主，巷道间开挖互扰度最小为次的总体优选原则，提出了深部硐室群开挖次序评判优选方法，开展了深部硐室单独开挖和硐室群不同开挖次序的数值试验研究。结果 胶带机头围岩表征变形量达416.2 mm，主井联络巷围岩表征变形量仅58.6 mm。开挖互扰度总量最低为方案三286.38，最高为方案五456.20，方案三相比方案五降低了37.22%。利用该评判优选方法计算确定方案三硐室群的整体围岩表征变形量和开挖扰动程度最小，为最优开挖方案。该方案加权总分为11，各硐室表征变形增量之和为178 mm，开挖互扰度相比最大的开挖方案降低了30.26%，该评判优选方法的科学有效性得到了验证。结论 发现了硐室的变形具有非均匀性的特点，明确了硐室断面尺寸越大，围岩卸荷越明显，应力释放程度越大的影响规律，通过评判优选方法确定了万福煤矿深部硐室群最优开挖方案。