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(diǎn),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(jié)合數(shù)值模擬的方法對(duì)隧道穿越突出煤層過(guò)程中應(yīng)力-滲流演化規(guī)律進(jìn)行了研究,同時(shí)對(duì)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(hào)隧道開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,采用水力割縫技術(shù)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(biāo)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(lái)源】：地下空間與工程學(xué)報(bào). 2020,16(S1)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

割縫鉆孔豎直應(yīng)力分布

如圖1所示，根據(jù)寶鼎2號(hào)隧道實(shí)際地質(zhì)情況，建立數(shù)值模型。模型參數(shù)為:長(zhǎng)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(jié)合中國(guó)大陸淺層地殼實(shí)測(cè)地應(yīng)力分布規(guī)律及上覆巖石自重[8]計(jì)算得出，建立的模型原始豎向應(yīng)力SZZ為13.35 MPa，最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)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(jié)合中國(guó)大陸淺層地殼實(shí)測(cè)地應(yīng)力分布規(guī)律及上覆巖石自重[8]計(jì)算得出，建立的模型原始豎向應(yīng)力SZZ為13.35 MPa，最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)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(kù)倫模型進(jìn)行研究，根據(jù)寶鼎2號(hào)隧道所在礦區(qū)實(shí)測(cè)的煤巖強(qiáng)度參數(shù)并結(jié)合巖石力學(xué)參數(shù)給模型賦值，如表1所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3259709