金属矿山

作者：李洋洋,赵兴东,代碧波,李怀宾

单位：1. 东北大学深部金属矿采动安全实验室,辽宁 沈阳 110819;2. 金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽 马鞍山 243000;3. 安徽理工大学安全科学与工程学院,安徽 淮南 232001

关键词：深竖井,稳定性分析,稳定性控制方法,支护设计,数值模拟,

基金：山东省联合基金资助项目（编号：U1806208）；国家自然科学基金重点项目（编号：52130403）；中央高校基本科研业务费资助项目（编号：N2001033，2101022）；安徽省高校自然科学研究重点项目（编号：KJ2021A0455）

针对传统浅埋竖井井筒围岩稳定性控制理论、方法应用于深竖井建设存在的局限性，以思山岭铁矿1 500 m副井工程为依托，进行了深竖井井筒围岩稳定性分析与控制方法研究。通过无支护自稳跨度、自稳时间等指标对该矿副井基岩段的井筒围岩稳定性进行了分析，其最小无支护自稳跨度为22 m，对应的自稳时间为125 d，可保证副井基岩段掘进进尺4 m、掘进循环周期为1~2 d的井筒围岩稳定性，然而考虑副井基岩段井筒围岩掘进至役期的长期稳定，副井开挖后仍需对井筒围岩进行支护。同时，基于新奥法（NATM）与挪威隧道施工方法（NTM），提出了强调充分发挥井筒围岩自稳能力的深竖井井筒围岩稳定性控制理论，建立了锚网喷初次支护与混凝土衬砌永久支护相结合的深竖井井筒围岩稳定性控制方法，并据此结合该矿副井基岩段井筒围岩支护设计，分析了深竖井井筒围岩支护设计的基本流程，提出了副井基岩段井筒围岩支护设计方案。通过Phase 2数值模拟评估了该矿副井基岩段井筒围岩支护设计的安全性，验证了所提出的深竖井井筒围岩稳定性控制理论、方法以及支护设计方法应用于深竖井建设的可行性。

来源：2022年第11期

《金属矿山》期刊编辑部

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