高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征及支护方式研究.pptx

高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征及支护方式研究2024-01-27汇报人：

CATALOGUE目录引言高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征支护方式研究高地应力破碎围岩巷道支护设计工程实例分析结论与展望

CHAPTER引言01

高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征复杂，支护困难，是矿山工程领域亟待解决的问题之一。研究高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征及支护方式对于保障矿山安全生产、提高资源开采效率具有重要意义。随着我国深部资源开采的不断进行，高地应力破碎围岩巷道变形破坏问题日益突出，严重影响矿井安全生产。研究背景和意义

国内外学者在高地应力破碎围岩巷道变形破坏机制、支护理论和技术等方面开展了大量研究工作。目前，针对高地应力破碎围岩巷道的支护方式主要包括被动支护、主动支护和联合支护等。随着计算机技术的发展，数值模拟方法在巷道支护设计中的应用越来越广泛，为高地应力破碎围岩巷道支护研究提供了新的手段。国内外研究现状及发展趋势

研究内容和方法采用现场调研、实验室试验、理论分析和数值模拟等方法，对高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征进行深入研究。通过分析巷道变形破坏的影响因素和机制，提出针对性的支护方式和优化措施。结合工程实例，对提出的支护方式和优化措施进行验证和评价，为类似条件下的巷道支护设计提供借鉴和参考。

CHAPTER高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征02

在高地应力作用下，破碎围岩巷道首先发生弹性变形，表现为巷道周壁向临空区挤压，但变形量较小。弹性变形随着地应力的进一步增大，巷道周壁岩石逐渐进入塑性状态，出现明显的塑性变形，如片帮、底鼓等现象。塑性变形当地应力超过岩石的强度极限时，巷道周壁岩石发生破裂，产生裂缝和碎块，严重时可能导致巷道坍塌。破裂变形巷道变形破坏类型

123高地应力是破碎围岩巷道变形破坏的主要驱动力，它使巷道周壁岩石产生压应力、剪应力和拉应力，导致岩石破裂和变形。高地应力作用破碎围岩具有松散、破碎、强度低等特点，容易受到地应力的影响而产生变形和破坏。破碎围岩性质支护结构是维持巷道稳定的关键，一旦支护结构失效或破坏，将导致巷道变形和破坏的加剧。支护结构失效巷道变形破坏机理

开挖方式和工艺开挖方式和工艺对巷道的稳定性和变形破坏也有一定的影响，如开挖顺序、开挖进尺、爆破参数等都会影响巷道的变形和破坏。地应力大小和方向地应力的大小和方向对巷道变形破坏具有重要影响，地应力越大，巷道变形破坏越严重；地应力的方向也会影响巷道的稳定性和变形破坏形式。围岩性质围岩的物理力学性质、结构特征、节理裂隙发育程度等都会影响巷道的变形破坏特征。支护方式不同的支护方式对巷道的稳定性和变形破坏特征有不同的影响，合理的支护方式能够有效地控制巷道的变形和破坏。巷道变形破坏影响因素

CHAPTER支护方式研究03

刚性支护采用刚性材料（如钢筋混凝土、钢材等）构成的支护结构，具有较高的强度和刚度，能够有效抵抗围岩变形和破坏，但适应性较差。柔性支护采用柔性材料（如锚杆、锚索、喷射混凝土等）构成的支护结构，能够适应围岩的变形，保持围岩的稳定性，但强度和刚度相对较低。复合支护采用刚性支护和柔性支护相结合的方式，充分发挥两者的优点，提高支护效果。支护方式分类及特点

围岩性质巷道断面形状和尺寸地应力状态施工条件和经济效益支护方式选择原则根据围岩的物理力学性质、结构特征、节理裂隙发育程度等选择合适的支护方式。高地应力状态下，围岩变形和破坏较为严重，需要选择强度高、刚度大的支护方式。不同的巷道断面形状和尺寸对支护方式的选择有一定影响，需要综合考虑。支护方式的施工难度、工期、成本等也是选择支护方式时需要考虑的因素。

具有较高的强度和刚度，但施工周期长，成本较高，且对围岩变形的适应性较差。钢筋混凝土支护锚杆支护锚喷支护钢拱架支护施工简便，成本低廉，对围岩变形的适应性强，但单独使用时支护效果有限。结合了锚杆和喷射混凝土的优点，既能够适应围岩变形，又能提高支护强度和刚度，但施工要求较高。具有较高的强度和刚度，能够承受较大的围岩压力，但施工难度较大，成本较高。常见支护方式对比分析

CHAPTER高地应力破碎围岩巷道支护设计04

03适应性原则支护设计应充分考虑巷道的地质条件、施工条件和使用要求，确保支护结构适应实际环境和工程需求。01安全性原则支护设计应确保巷道在高地应力和破碎围岩条件下的稳定性，防止变形和破坏，保障人员和设备安全。02经济性原则在满足安全性的前提下，支护设计应优化材料选择和结构形式，降低支护成本，提高经济效益。支护设计原则

通过对巷道所处地质环境进行详细分析，确定地应力分布、围岩破碎程度等关键参数，为支护设计提供依据。工程地质分析法利用数值模拟软件建立巷道模型，模拟不同支护参数下的巷道变形和破坏情况，从而优化支护设计参数。数值模拟法在相似地质条件下的巷道进行支护试验