某金属矿山高应力破碎岩体巷道喷锚支护技术研究

作     者：闫永波 

作者单位：西南科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陆文

授予年度：2016年

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

主      题：高应力 破碎岩体 数值模拟 预应力锚杆 巷道支护 

摘      要：随着浅部资源逐步枯竭,国内矿山采矿深度日益加深,高应力破碎岩体巷道占有的比例也在不断增高。西部某金属矿山是处于高应力破碎岩体环境中最为典型的矿山。与国内外矿山相比,该金属矿山具有深、大、碎等显著特点,因此从矿山投产初期就开始了科研攻关,取得了一定的成绩。然近些年,随着采深的逐步增加,地质环境变的越来越复杂,岩体更加破碎加之强构造应力及巷道大断面的影响,巷道支护问题又开始突显。在基建和开采过程中,矿山巷道变形破坏严重,有些巷道还未开始投入使用就要返修。如何对高应力破碎岩体巷道进行支护,是矿山亟待解决的问题。本文以该金属矿山三矿区1110西分段巷道为研究对象,进行系列研究。首先,通过现场调研及相关资料,分析总结巷道的变形特征及规律。其次,结合数值模拟分析高应力破碎岩体巷道破坏机理及目前支护中存在的问题。然后,针对高应力破碎岩体巷道破坏原因,提出中空注浆预应力锚杆(2.6m)+TECCO网+喷射混凝土的联合支护方案,并用数值模拟对比分析新支护方案与原支护方案。最后,通过现场工业试验及巷道收敛变形监测来评价新方案的支护效果。通过对三矿区1110西分段巷道的研究,得出以下结论。矿山目前支护存在的主要问题是砂浆锚杆长度偏短,支护初期不能提供径向应力,施工质量难以保证。采用中空注浆预应力锚杆(2.6m)+TECCO网+喷射混凝土的联合支护方式,对维持巷道的稳定性取得了较好效果,在支护20天时基本稳定,并建议在此时进行二次支护。