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高应力软岩近距离巷道工程的掘进扰动与稳定性

余伟健, 杜少华, 王卫军, 朱永建

余伟健, 杜少华, 王卫军, 朱永建. 高应力软岩近距离巷道工程的掘进扰动与稳定性[J]. 岩土工程学报, 2014, 36(1): 57-64. DOI: 10.11779/CJGE201401003
引用本文: 余伟健, 杜少华, 王卫军, 朱永建. 高应力软岩近距离巷道工程的掘进扰动与稳定性[J]. 岩土工程学报, 2014, 36(1): 57-64. DOI: 10.11779/CJGE201401003
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YU Wei-jian, DU Shao-hua, WANG Wei-jun, ZHU Yong-jian. Excavation disturbance and stability of short-distance roadway with high stress and soft rock mass[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2014, 36(1): 57-64. DOI: 10.11779/CJGE201401003
Citation: YU Wei-jian, DU Shao-hua, WANG Wei-jun, ZHU Yong-jian. Excavation disturbance and stability of short-distance roadway with high stress and soft rock mass[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2014, 36(1): 57-64. DOI: 10.11779/CJGE201401003
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高应力软岩近距离巷道工程的掘进扰动与稳定性  English Version

  • 1. 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南 湘潭 411201; 2. 湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南 湘潭 411201

基金项目: 国家自然科学基金项目（51104063,51374105,51374106,51174086）; 湖南省教育厅项目（12cy013）
详细信息
    作者简介:

    余伟健(1978- )，男，江西都昌人，博士，副教授，主要从事岩石力学与围岩控制、支护设计及数值分析等方面的研究工作。E-mail: ywjlah@163.com。

  • 中图分类号: TD325

Excavation disturbance and stability of short-distance roadway with high stress and soft rock mass

  • 1. Hunan Key Laboratory of Safe Mining Techniques of Coal Mines, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, China; 2. School of Energy and Safety Engineering, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 针对高应力近距离巷道工程的开挖掘进及稳定性问题,进行了理论分析、数值计算及现场监测等一系列研究。首先,在某矿山深部巷道工程的地质与施工条件基础上,采用理论方法分析了掘进爆破扰动应力传播规律及其对邻近巷道或硐室围岩稳定性的影响,并给出了扰动波在岩体中的衰减方程。然后,根据相关理论,采用FLAC软件进行了一次爆破掘进长度和开挖工序等掘进方案的数值分析,结果表明：在动荷载（爆破掘进）作用下,由施工巷道开挖时所产生的变形会直接影响到邻近硐室或巷道周边岩体,应力释放区域较大；当一次爆破掘进长度较小时,由于整段巷道的扰动次数较多而会引起变形增大,但初始速度较小,则反之。最后,采用监测的方式,对施工巷道进行了开挖扰动分析,结果表明：相距为20 m左右的两条巷道,开挖爆破扰动程度较大区域在后掘巷道掘进工作面的前后10～20 m范围之内,而对本条巷道扰动程度较大范围一般距掘进工作面25 m左右；并按照扰动程度大小可分为破坏区、影响程度较大区和影响程度较小区,破坏区和影响区一般位于掘进面30 m以内。
    Abstract: According to the excavation and stability problem of short-distance roadway with high stress and soft rock mass, theoretical derivation, numerical calculation and field monitoring are made. At first, the propagation law of disturbance stress in excavation blasting and its stability influence on the surroundings of short-distance roadways or chambers are analyzed based on the geological and construction conditions of deep roadway in one mine. An attenuation equation for the disturbance waves in rock mass is given. And then, the FLAC software is used to numerically analyze different excavation projects including lengths of one blasting and excavation steps. The results show that the induced deformation in the excavation process can directly affect on the surrounding rock of the adjacent roadways or cambers under the action of dynamic load (development blasting), and stress release area is greater. The deformation of the whole roadway increases because of many disturbance times when the length of one blasting is smaller, but its initial velocity is less, while vice versa. Finally, the way of field monitoring is adapted to analyze the excavation disturbance to constructing roadway. The results show that the greater degree area of blasting disturbance is about 10～20 m of heading face of the nearby excavated roadway to two roadways with a distance of20 m. But for this project, it is about 25 m. The disturbance area includes failure zone, greater effect degree zone and less effect degree zone according to different degrees. The failure zone and the effect zone lie in the area of heading face with a distance of 30 m.
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    第九届全国土动力学学术会议将于2014年11月14日~16日在天津召开。会议立足于交流近年来中国土动力学、岩土工程抗震领域最新研究成果,共同促进土动力学理论创新与工程实践,为中国工程建设防灾减灾事业的发展提供坚实的技术支持。
    主办单位：中国振动工程学会土动力学专业委员会主办；并得到中国土木工程学会土力学及岩土工程分会,中国水利学会岩土力学专业委员会,中国力学学会岩土力学专业委员会,中国地震学会地震工程专业委员会,中国建筑学会工程勘察分会与中国建筑学会地基基础分会的支持。
    承办单位：天津大学,中交天津港湾工程研究院有限公司,交通运输部天津水运工程科学研究院。
    协办单位：（排名不分先后）中国民航大学,中海油田服务股份有限公司,中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津城建大学,河北工业大学。
    会议主题：土的动力特性与本构关系；土工动力测试技术及其应用；岩土动力解析与数值方法；地面运动与场地效应；土体-结构动力相互作用分析；地震液化判别和危害性评价；土工结构与边坡工程抗震；减振隔振技术与环境岩土工程；基础和地下工程抗震；生命线工程抗震；海洋土动力特性与海洋岩土工程；爆炸及其它高速人工荷载下土体响应；土工震（振）灾监测技术；土工抗震加固技术；计算机技术应用；规范、政策议题及行业标准；工程实录。
    论文格式要求：论文篇幅应控制在6页以内。本次会议录用的论文将在《岩土工程学报》专刊上发表,来稿请严格按照《岩土工程学报》论文模板进行排版。论文中务必注明详细通讯地址、邮编、联系电话及E-mail地址。请按时通过电子邮件发至大会秘书处邮箱：tdlxhy@tju.edu.cn。
    重要日期：2014 年6月30日前提交论文全文,2014年7月31日前通知是否录用,2014年9月30日前提交论文修改稿。
    联系人：天津大学建筑工程学院岩土工程研究所 刘 润,孙立强（请注明“第九届全国土动力学学术会议”字样）；地址：天津市南开区卫津路92号（300072）,电话：13820185360（刘润）,13752697072（孙立强）。
    （大会组委会 供稿）
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-11
  • 发布日期:  2014-01-20

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