松散破碎硐室锚注修复加固技术应用研究 (2008年)

对尚庄矿-650水平中央变所围岩变形破坏机理进行了研究，认为减少围岩强度损失以及提高围岩自身强度是修复加固此类硐室的关键，提出了锚注喷+锚索挂网支护修复加固方案。用FLACM数值软件对支护模型进行变形模拟计算，计算表明，硐室的变形主要是硐室的严重底鼓，通过模拟结果对比分析，确定了合理的修复加固参数，通过监测，加固后顶底板最大位移为175mm，计算结果与现场数据一致，支护效果良好。图8，参8。 ### 松散破碎硐室锚注修复加固技术应用研究 #### 概述 本文主要探讨了松散破碎硐室锚注修复加固技术的应用研究。针对尚庄矿-650水平中央变电所存在的问题，研究团队提出了一种结合锚注喷与锚索挂网的支护修复方案，并运用FLAC3D数值模拟软件对该方案的有效性进行了验证。 #### 工程背景 尚庄矿-650水平中央变电所位于地下深处，具体深度达到700米。该硐室所在地质环境复杂，主要由砂岩构成，具有一定的风化、软化特性。硐室原始设计采用了混凝土整体浇筑的方式进行支护，厚度达350毫米，并对底板也进行了相应的混凝土浇筑处理。然而，随着时间的推移，硐室出现了严重的变形现象，包括顶板下沉、侧壁收缩和明显的裂缝等问题，尤其是在底板位置发生了严重的底鼓现象。 #### 围岩破坏机理分析 1. **围岩性质**：该变电所围岩主要由浅灰色薄至中厚层状细粉砂岩与细粒石英砂岩组成，这种地质结构使得围岩易于发生风化和软化，从而降低了围岩的稳定性。 2. **围岩支护方式**：原有的混凝土支护方式属于被动支护，不能有效地控制围岩的变形。后期虽增加了锚杆，但由于围岩的松动范围不断扩大，锚杆的作用逐渐失效。 3. **地应力与采动影响**：该硐室处于深井高应力环境中，加上上部煤层开采的影响，导致围岩承受较大的应力集中，从而加速了围岩的破坏过程。 #### 数值模拟与方案优化 为了更好地理解硐室的受力情况并寻找有效的解决方案，研究团队利用FLAC3D软件构建了一个三维数值模型。该模型尺寸为80×80×40（宽度×高度×长度），采用Mohr-Coulomb应变软化准则，并设置了合理的边界条件。通过对不同支护方案的模拟比较，最终确定了锚注喷与锚索挂网相结合的修复加固方案。 模拟结果显示，采用该方案后，硐室的变形得到了显著改善，尤其是底鼓现象得到有效控制。根据监测数据，加固后的硐室顶底板最大位移仅为175毫米，这一结果与数值模拟结果一致，证明了修复方案的有效性和可行性。 #### 结论 通过对尚庄矿-650水平中央变电所围岩变形破坏机理的研究，本文提出了一种基于锚注喷与锚索挂网的支护修复加固方案，并通过FLAC3D数值模拟验证了该方案的有效性。研究结果表明，合理选择支护方式对于控制松散破碎硐室的变形至关重要，对于类似的工程问题具有重要的参考价值。