[发明专利]深部高应力碎胀围岩的适时让压支护系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种深部巷道围岩的支护设计系统。

背景技术

随着经济的发展和矿产资源的大量消耗，巷道开挖越来越向深部发展。但由于在开挖与建设当中，地质条件越来越复杂，各建设工程遇到前所未有的困难。特别是对于较深部处的开挖与支护工作，由于岩体整体破碎程度较大，加上深部地应力作用，导致围岩变形大，支护失效等现象。这都严重影响了各大矿区的开发进展和投产计划。

目前，对于深部软弱围岩的支护一般采用锚网喷、锚索、锚注或钢拱架等中的一种或联合形式；对于构造复杂区域内的高应力、破碎围岩，则提出了卸压或让压支护技术。但让压位移或释放应力的多少并没有统一衡量的标准，其系统的研究工作在国内外尚不多见。因此，根据“优化开挖顺序，适当让压后支护”的设计思想，提出一种深部巷道围岩的支护设计方法及系统。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种适合于深部高应力碎胀围岩的适时让压支护系统，本发明设计方案如下：一种深部高应力碎胀围岩的适时让压支护系统，主要包括围岩分类及评价子模块RC、适时让压支护设计子模块SY、反馈设计子模块DR；其中：

所述围岩分类及评价子模块RC用于将根据工程地质调查的参数输进行计算分析，得出总体支护方案；

所述适时让压支护设计子模块SY用于接收围岩分类及评价子模块RC中所得到的计算结果和总体支护方案，根据三因素四水平正交试验设计方法得到16个方案，并分别对这些方案进行数值分析，综合优化出最佳方案，根据此得出的最佳方案对高应力软岩巷道进行施工和支护试验；

所述反馈设计子模块DR用于在支护完成后的使用过程中，将实时地对巷道围岩进行监测所得到的实时监控资料对原支护方案进行反馈设计，并得到调整支护方案，调整支护方案主要通过图形处理与生成模块CAD、显示器及出图设备等进行图形生成和处理。

所述适时让压支护设计子模块SY用于正交试验设计的模块可为系统OET。采用这个系统可以尽可能的避免重复性工作，能让我们全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，具备均匀分散、齐整可比的特点，可以高效率、快速、经济的进行试验设计。

所述适时让压支护设计子模块SY用于对16个方案进行数值分析的模块可为有限差分数值分析系统FLAC。该系统调用了岩土类大型软件FLAC，它能在支护条件下计算岩土工程的变形过程，是一种显式有限差分法连续介质快速Lagrange分析程序，内嵌弹性模型、莫尔-库仑准则、应变强化和应变软化模型等6种材料，可以模拟不同加载条件下的地应力场生成、地下硐室开挖和锚杆或锚索设置等优点。

所述适时让压支护设计子模块SY用于综合优化的系统可为综合评价及优化系统OMO。该系统综合考虑了地下围岩工程的稳定性评价指标，包括最大监测位移、最终收敛速率、支护结构所承受的最终抗力、塑性区环向范围、安全系数等指标值，从而可以较为合理地找出优选最佳方案。

说明书附图：

图1为本发明的工作流程图。

具体实施例：

以下结合具体实施例对本发明做进一步阐述说明。如流程图所示：本实施例中的一种深部高应力碎胀围岩的适时让压支护系统，其主要包括围岩分类及评价子模块RC1、适时让压支护设计子模块SY2以及反馈设计子模块DR3；其中：

所述围岩分类及评价子模块RC1用于将根据工程地质调查的参数输进行计算分析，得出总体支护方案；

所述适时让压支护设计子模块SY2用于接收围岩分类及评价子模块RC1中所得到的计算结果和总体支护方案，采用系统OET4根据三因素四水平正交试验设计方法得到16个方案，以有限差分数值分析系统FLAC分别对这些方案进行数值分析，综合评价及优化系统OMO6综合优化出最佳方案，根据此得出的最佳方案对高应力软岩巷道进行施工和支护试验；

所述反馈设计子模块DR(3)用于在支护完成后的使用过程中，将实时地对巷道围岩进行监测所得到的实时监控资料对原支护方案进行反馈设计，并得到调整支护方案，调整支护方案主要通过图形处理与生成模块CAD、显示器及出图设备等进行图形生成和处理。

以上具体实施例是本发明的一项较好实施例，但并非本发明全部内容，采用相同功能模块的替代本发明中的一些功能模块达到同样的目的等在本发明精神范围内所做的一切等同变换，都将在本发明保护范围以内。