【摘 要】
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为解决淮北袁店一矿东翼大巷在通过地质构造带时巷道出现大面积变形,给施工和支护工作造成了极大困难等问题。采用数值模拟和现场实测等方式,基于东翼大巷地质条件及原巷道布置情况,通过地面定向钻孔预注浆加固断层构造带并设计新的巷道支护方案,对地面定向钻孔预注浆加固和巷道穿越断层地质构造带支护方案的工艺参数和方案合理性进行系统研究。由上述研究可得到如下结论:（1）根据东翼大巷地质情况确定地面预注浆工程的可行性
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为解决淮北袁店一矿东翼大巷在通过地质构造带时巷道出现大面积变形,给施工和支护工作造成了极大困难等问题。采用数值模拟和现场实测等方式,基于东翼大巷地质条件及原巷道布置情况,通过地面定向钻孔预注浆加固断层构造带并设计新的巷道支护方案,对地面定向钻孔预注浆加固和巷道穿越断层地质构造带支护方案的工艺参数和方案合理性进行系统研究。由上述研究可得到如下结论:（1）根据东翼大巷地质情况确定地面预注浆工程的可行性,确定注浆孔布置方式为1组地面定向钻孔配备3支孔,同时采用静压分序分段下行式注浆法和特定水灰比的水泥单液浆液对井下三条巷道分序次治理从而确保注浆工程稳步进行。（2）通过COMSOL模拟软件对东翼大巷地面定向钻孔预注浆加固工程的整体地层进行模拟,分别对时间影响和注浆压力影响的浆液扩散形态、注浆流速场和注浆压力场进行研究,分析东翼大巷地面预注浆工程浆液扩散的时空演化规律,结果表明:浆液以注浆管路断面为中心,由内而外向四周扩散,在注浆压力和重力的作用下,浆液顺着注浆管路向外扩散,最终到达断层前方,当浆液遭遇断层后,在断层处渗流并固结,最终在断层周围形成一道注浆帷幕墙。（3）采用霍克-布朗强度准则,计算断层区域复杂地质条件下的巷道围岩塑性破坏范围表达式,基于东翼大巷断层区域巷道围岩的岩性条件分析巷道围岩塑性区破坏范围。同时设计确定锚杆、锚索参数,采用力法原理分析U型架棚的受力情况并指出其危险截面,基于此提出锚架、锚索梁补强加固搭配注浆支护形式的巷道改进支护方案。（4）针对东翼大巷穿a F1断层工程的地质资料,采用FLAC3D模拟两种支护方案,分析不同支护方案情况下的巷道整体变形趋势,研究两种方案巷道围岩应力场、位移场和塑性区。得出采用锚架、锚索梁补强加固搭配注浆支护形式使得锚杆与锚索在深部存在着一个有效的锚固点,其位移变形量、应力变化峰值和塑性区破坏相比初始方案有了很大提升。同时采用巷道围岩现场工业试验验证高强度支护方案的必要性,确保东翼大巷穿断层带工程的安全与稳定。图[64]表[8]参[94]
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