安徽潘二矿东二采区胶带机巷围岩稳定性控制技术

李金兰¹，刘滨²，李中楠^3,4,5

1. 湖北工业大学土木建筑与环境学院2. 中国科学院武汉岩土力学研究所3. 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司4. 金属矿山安全与健康国家重点实验室5. 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司

摘 要：安徽潘二矿东二采区胶带机巷受两侧轨道巷和回风巷的影响,掘进过程中产生了大变形,围岩稳定性难以控制。采用FLAC3D数值分析软件,研究了该矿东二采区井底车场巷道群在不同开挖顺序下围岩应力场、位移场及塑性破坏区的分布特征,并结合深部岩巷支护理论提出了胶带机巷的锚杆、锚索联合支护方案。研究表明:(1)巷道围岩应力大小、分布状态和扩散形式受开挖顺序的影响较小;(2)3种开挖顺序(轨道巷→胶带机巷→回风巷(方案Ⅰ),胶带机巷→轨道巷→回风巷(方案Ⅱ),轨道巷→回风巷→胶带机巷(方案Ⅲ))对应的巷道群最大位移值均出现于胶带机巷拱顶和底板中部,胶带机巷是该矿东二采区井底车场巷道群围岩稳定性控制的重点对象;(3)底板是巷道围岩破坏深度最大的部位且在巷道施工过程中得不到及时支护,故而选择对于底板破损范围最小的方案Ⅲ为巷道群施工的最优开挖顺序;(4)锚杆、锚索联合支护方案实施后,巷道围岩变形速率小于0.1 mm/d,巷道水平收敛、拱顶下沉和底鼓趋于稳定,表明该方案能够有效控制该矿东二采区胶带机巷围岩稳定性,可为类似地质赋存条件的巷道支护设计提供借鉴。

关键词：井巷支护;胶带机巷;井底车场;巷道群;开挖顺序;围岩稳定性;支护方案;