爆破荷载下近断层巷道稳定性研究 论文

为研究爆破荷载对近断层巷道突水以及稳定性的影响，以屯留煤矿回风大巷为背景，采用FLAC3D对不同爆破荷载作用下近断层巷道的应力、位移、涌水量以及塑性区分布特征进行了数值模拟分析。研究结果表明：①爆炸荷载作用下近断层巷道顶板、底板、两帮以及开挖面的最大位移要比不考虑爆破荷载时分别大约5%～12%、12%～14%、89%～143%、33%～61%；②爆炸荷载作用下巷道在开挖面距断层破碎带等于7m时，巷道前方岩体塑性区就会与断层破碎带贯通形成导水裂隙通道，此时，开挖面涌水量会随开挖面距断层距离减小而逐渐增大，且增大速率越来越快；③随着爆炸峰值应力的增大，近断层巷道周边岩体最大位移、塑性区破坏深度分别呈指数递增式和指数衰减式增长；同时，巷道开挖面涌水量随开挖面推进表现出的“渐进增长”特征也会越加明显；④相同爆炸峰值时间下，巷道与断层破碎带之间水力通道被打通的时间节点大体一致，但爆炸峰值时间越大，相同进尺下巷道开挖面的涌水量也将越大。