深部高地应力巷道塑性破坏特征及注浆支护

为探讨基于围岩塑性破裂区分布的深部巷道精准注浆加固技术,推导得高地应力下非等压二区破坏圆形巷道的应力和塑性破裂区范围的理论解,并结合COMSOL软件,揭示侧压系数、围岩软弱破裂程度和注浆加固对其的影响规律。结果表明:随侧压系数增大,顶底板内的环向应力和塑性破裂区范围显著增大而巷帮的却减小;围岩软弱破裂程度越高,其最大环向应力越小而塑性破裂区范围越大,故决定塑性破裂区范围的是最大环向应力所在位置距巷道表面的距离;塑性破裂区在侧压系数、黏聚力和内摩擦角的不同组合下将呈圆形、类椭圆形和近似蝶形;注浆加固对具有不同可注性和可改造性围岩的塑性破裂区形态、位置和范围的影响不同。其成果可为高地应力巷道注浆加固等设计提供参考。

破裂岩石注浆固结体的剪切力学性能研究进展

破裂岩石注浆固结后形成的岩-浆-岩结构面呈现较强的剪切力学特性,且其剪切强度及稳定性是衡量注浆加固效果的关键性指标。基于科学研究的常用方法,从3方面阐述了国内外破裂岩石注浆固结体的剪切力学性能的研究进展:注浆固结体剪切力学性能试验研究,包括剪切强度、刚度及蠕变等性能;注浆固结体剪切强度预测模型研究,主要为理论计算模型和经验模型;注浆固结体剪切变形破坏数值研究,涉及有限差分法、有限单元法和离散单元法等。总结分析了目前破裂岩石注浆固结体剪切力学性能研究存在的主要问题,提出应加强注浆固结体的剪切蠕变性能、长期稳定性以及具有普适性的剪切强度预测模型的研究,以完善注浆加固机理和注浆加固强度强化理论。