【摘 要】
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巷道卸压支护能充分利用围岩自身承载能力,通过卸压支护技术解决高地应力下巷道支护的问题是当前研究的一个热点。预留间隙卸压允许围岩产生一定变形,适合软弱巷道围岩的支护。
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巷道卸压支护能充分利用围岩自身承载能力,通过卸压支护技术解决高地应力下巷道支护的问题是当前研究的一个热点。预留间隙卸压允许围岩产生一定变形,适合软弱巷道围岩的支护。泡沫混凝土作为一种具有许多新特性的新兴材料,研究利用其吸收变形能力,将其充填于巷道预留卸压间隙中作为柔性层,分析其对巷道支护效果的影响,可为巷道卸压支护研究提供新的思路和方法。本文通过对卸压支护的原理进行分析,研究了采用泡沫混凝土充填预留卸压间隙巷道的力学特性。并使用ABAQUS数值模拟软件对采用泡沫混凝土充填预留卸压间隙的巷道稳定性进行了分析。同时建立数值模拟模型,研究了在回采进路靠近矿体与软弱底板界限的采动条件下,软弱底板中泡沫混凝土充填预留卸压间隙巷道的稳定性。主要的研究内容与成果如下:(1)通过对巷道支护原理、巷道塑性区范围对支护结构影响的分析,得出了泡沫混凝土提高卸压效果理论依据,总结了泡沫混凝土用于预留间隙巷道卸压支护的可行性。(2)通过建立ABAQUS泡沫混凝土充填卸压间隙后的巷道数值计算模型,分析同等应力条件下无卸压间隙、有卸压间隙无卸压介质、采用100mm、200mm泡沫混凝土充填卸压间隙,100mm普通混凝土充填卸压间隙五种方案的巷道稳定性。发现采用泡沫混凝土充填卸压间隙后的巷道,在同等应力条件下可以与围岩一起产生协调变形,为围岩变形提供一定的变形空间,使围岩能够产生一定的稳定塑性区,释放围岩的塑性能,发挥围岩的自身承载能力。(3)靠近矿体与软弱底板界限的分段回采后,采动对于巷道的稳定影响较大,主要体现在底板在深部的地应力的作用下向采场所在区域隆起,导致采场以外区域的底板岩层在垂直方向上下沉量增加,同时水平方向位移增大,且有向采场移动的趋势。并且采动对于巷道及巷道周边围岩的影响是非对称的。
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