基于正交试验的过断层软破段巷道支护参数优化

摘要：

过断层软破段巷道支护对矿山巷道施工与运行安全具有重要影响.以挑水河磷矿过断层软破段巷道为研究对象,在调查其工程地质条件的基础上,构建了三维矿山巷道的数值仿真模型,设计了3因素(其中1个因素4水平,2个因素2水平)的支护参数正交试验方案,获得不同参数下的支护效果和变形规律,并以极差分析优选确定了巷道的支护方式与参数.研究结果表明:(1)通过正交试验设计可以有效减少试验次数,提高计算效果,计算结果的响应分析确定了不同结果的影响因素,即顶底板位移、垂直应力和巷道侧帮位移大小的主要影响因素分别为锚杆长度、混凝土厚度和碹体厚度.(2)以过断层软破段巷道的位移和应力控制为目标,确定了最优支护方案:锚杆长度为2.8 m、喷射混凝土厚度为100 mm、碹体厚度为250 mm.研究成果为该矿巷道开挖支护提供了技术参考,对具有类似地质条件的金属矿床起到了良好的示范.

关键词：过断层软破段、巷道支护、正交试验、数值模拟、应力与变形、极差分析

所属期刊栏目：28

分类号：TD26(矿山设计与建设)

资助基金：国家自然科学基金项目"深部采动下地质结构体跨尺度时变力学行为试验及机理"编号:41672298

在线出版日期：2021-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：859-867