松軟破碎硐室群圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析

王思紅，牛少卿，寇永嘉

（1.平頂山煤業(yè)集團(tuán)高莊礦，河南 平頂山 467000；2.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024）

松軟破碎硐室群圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析

王思紅1，牛少卿2，寇永嘉2

（1.平頂山煤業(yè)集團(tuán)高莊礦，河南 平頂山 467000；2.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024）

為了確定平頂山礦區(qū)某礦井底車場硐室群加強(qiáng)支護(hù)的范圍，給硐室加固提供技術(shù)支持，運(yùn)用大型數(shù)值計算軟件對礦井副井附近的硐室群開挖后圍巖的應(yīng)力場、位移場、破壞區(qū)進(jìn)行了分析。研究表明：巷道開挖后，圍巖應(yīng)力重新分布，巷道兩幫圍巖出現(xiàn)生應(yīng)力集中區(qū)和塑性破壞區(qū)。在巷道交叉處和巷道拐角處，二次應(yīng)力場進(jìn)行了疊加，疊加后部分區(qū)域的應(yīng)力峰值達(dá)到原巖應(yīng)力的2～3.17倍，圍巖塑性破壞區(qū)域加大。硐室群的穩(wěn)定性不同于單個巷道、硐室，存在集中應(yīng)力疊加現(xiàn)象，在巷道交叉口和拐彎處尤其明顯，巷道間距過小時，這種應(yīng)力集中疊加會造成巷道穩(wěn)定性控制困難。

硐室群；圍巖；數(shù)值計算

1 引言

硐室群的穩(wěn)定性一直是國內(nèi)外學(xué)者長期思考和研究的問題。在我國，隨著國家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和工業(yè)建設(shè)的巨大投入，一大批礦井相繼上馬和納入規(guī)劃中[1]。平頂山礦區(qū)某礦副井井底車場硐室群圍巖屬于典型的松軟破碎巖體，本身的承載能力很低，加上井底車場周圍硐室與巷道布置密度大，施工相互影響，圍巖應(yīng)力非常復(fù)雜。已掘的硐室與巷道如果再受到臨近巷道或硐室施工的擾動影響，圍巖對這種擾動極為敏感，將發(fā)生更大的變形，產(chǎn)生更大范圍的破壞。……