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矿业工程
考虑围岩孔隙特性的深部巷道注浆加固数值方法研究
注浆加固可有效改善深部矿区裂隙发育的环境,保证巷道围岩稳定和矿区安全开采。以淮南矿区煤矿巷道泥岩巷道注浆加固工程为依托,通过注浆固结体微观结构扫描电镜试验和力学特性的试验研究,对围岩孔隙特性与注浆固结体力学特性的关系进行了研究,在此基础上对固结体的摩尔-库伦本构模型进行了修正,并以FLAC ~(3D)为基础,开发了考虑围岩孔隙特性的注浆加固评价的数值仿真分析方法,对矿区巷道群注浆加固效果进行了计算。结果表明:岩体孔隙率对注浆固结体的强度和变形特性影响较大,固结体的弹性模量和粘聚力与孔隙率存在对数递增关系,内摩擦角随孔隙率增大而减小;注浆固结体可存在包裹和搭接两种胶结模式;巷道群数值模拟结果显示无注浆条件下巷道拱顶下沉位移、两帮收敛位移以及底臌位移最为明显,随着注浆固结时间的增加,各部分变形均趋于稳定,验证了该方法能很好表征注浆加固效果。研究成果可为煤矿巷道注浆加固设计和施工提供分析评价方法。
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