深部红页岩地质特性及其巷道掘进地压控制技术

• 作者: 刘晓茜 张振宇 彭康 李夕兵 王栋毅 马春德
• 来源期刊: 中南大学学报（英文版）
• 关键词: 红页岩 软岩 深部开采 地质特性 地压控制 水软性
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 页码范围: 2979-2991
• 页数: 13页
• 字数: 600字
• 语种: 英文

摘要

软岩是一种对地质工程有危害的岩体.本文主要研究在深部开采时红页岩的实验室与实际应用中的地质特性.通过成分分析,显微结构,强度特性等测试,尤其是水软化实验,揭示在原岩应力环境中或开采扰动下特定巷道中红页岩的失稳机理.实验结果表明,红页岩在失稳时具有膨胀性,抗剪强度变低,遇水易软化且失去粘土矿物作为充填介质的特性.随着软弱面与水平线的夹角不断增大,在单轴抗压强度图像上可明显见到其曲线呈U型,红页岩的失稳模式与这个角有很大的关联.强度实验中红页岩的抗拉强度随这个角度的增大而单调减小,抗剪强度也比完整红页岩的低.当使用摩尔库伦强度理论时,内聚力也会随这个角度的增大而减小.红页岩在浸水72 h后,单轴抗压强度比原始状态的减少91.9％.通过现场声发射实验,由于层理面的存在,当巷道沿主应力方向布置时会观察到一个明显的不对称断裂面.根据研究与实验结果,红页岩为地质软岩,在深部开采地压控制或相同地质情况下应严格控制水流量,在变形较大的巷道中使用预应力锚杆.