摘要
为解决大断面隧道在揭煤施工中出现的煤与瓦斯突出问题,以呼北高速公路东岳观瓦斯隧道为研究对象,采用理论分析与现场试验相结合的研究方法,基于筒仓理论建立了隧道揭煤临界安全岩柱厚度力学模型,推导了临界安全岩柱厚度解析表达式,运用数值计算软件,绘制了临界安全岩柱随隧道开挖半径、煤层倾角、瓦斯压力、隧道埋深的变化曲线.研究表明:临界安全岩柱厚度随隧道开挖半径、瓦斯压力的增大而增大,并呈现线性正相关;煤层倾角较小时,临界安全岩柱厚度对煤层倾角非常敏感,随着煤层倾角增大,安全岩柱厚度对煤层倾角敏感程度逐渐降低,隧道埋深对留设的临界安全岩柱厚度影响较小.根据研究结果并充分考虑隧道现场情况,最终选择8 m作为东岳观隧道揭穿栖霞组煤层的临界安全岩柱厚度.
基金项目
国家自然科学基金面上项目(52274080)
湖南省自然科学基金青年基金(2021JJ40211)
湖南省教育厅优秀青年项目(21B0486)
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