發(fā)布時間：2021-07-01 19:11

　　隧道穿越突出煤層相較于煤礦井工開采,具有開挖斷面大、施工作業(yè)人員密集、工期壓力大等特點,發(fā)生煤與瓦斯突出、瓦斯燃燒甚至爆炸的危害程度也更高。本文采用理論分析結合數(shù)值模擬的方法對隧道穿越突出煤層過程中應力-滲流演化規(guī)律進行了研究,同時對比采用水力割縫措施和未采用防突措施情況下煤體抽采效果,并在四川攀大高速寶鼎2號隧道開展現(xiàn)場試驗。數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗結果表明,采用水力割縫技術措施后,割縫鉆孔的單孔有效抽采距離是普通鉆孔的4.75倍,割縫鉆孔瓦斯抽采純流量是普通鉆孔的4倍;煤層的瓦斯含量W值和鉆屑解吸指標K₁值均降低至臨界值以下,有效地起到防治煤與瓦斯突出的作用。 

【文章來源】：地下空間與工程學報. 2020,16(S1)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

割縫鉆孔豎直應力分布

如圖1所示，根據(jù)寶鼎2號隧道實際地質(zhì)情況，建立數(shù)值模型。模型參數(shù)為:長寬高為324 m×180 m×180 m、埋深646 m，煤層傾角為37°，煤層厚度2.4 m。結合中國大陸淺層地殼實測地應力分布規(guī)律及上覆巖石自重[8]計算得出，建立的模型原始豎向應力SZZ為13.35 MPa，最大主應力和最小主應力的方向均沿水平方向，分別為14.9 MPa和9.7 MPa。模型頂部采用豎向壓力為7.75 MPa的固定邊界，四周均為滾支邊界約束，模型邊界約束條件如圖2所示。

結合中國大陸淺層地殼實測地應力分布規(guī)律及上覆巖石自重[8]計算得出，建立的模型原始豎向應力SZZ為13.35 MPa，最大主應力和最小主應力的方向均沿水平方向，分別為14.9 MPa和9.7 MPa。模型頂部采用豎向壓力為7.75 MPa的固定邊界，四周均為滾支邊界約束，模型邊界約束條件如圖2所示。采用摩爾庫倫模型進行研究，根據(jù)寶鼎2號隧道所在礦區(qū)實測的煤巖強度參數(shù)并結合巖石力學參數(shù)給模型賦值，如表1所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]中國大陸淺層地殼地應力場分布規(guī)律及工程擾動特征研究[D]. 景鋒.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2009



本文編號：3259709