深部巷道围岩梯度破坏机理及模型研究_中国煤炭行业知识服务平台

深部巷道围岩梯度破坏机理及模型研究

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作者

左建平魏旭王军刘德军崔凡
单位

中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室山东建筑大学土木工程学院共伴生能源精准开采北京市重点实验室
摘要

深部巷道围岩变形破坏行为及理论模型研究对于我国深部开采工程具有重要意义.根据巷道附近围岩的受力特征,认为临近巷道的围岩经历了"三向应力→双向应力→近似单轴应力"作用过程,从而在巷道周围会形成应力梯度,而应力梯度是导致巷道围岩破坏的重要影响因素之一.通过不同应力条件下的围岩发生梯度破坏的宏观和细观特征,发现了随着深度增加,应力梯度更明显.根据宏细观破坏实验及数值分析,建立了深部巷道围岩破坏的梯度破坏理论模型,并给出了相对应力梯度与周围岩体提供的平均切向应力水平的关系.该模型表明:深部巷道围岩破坏跟所处的应力梯度场有很大的关系:靠近巷道的区域相对应力梯度越大而应力贡献度较小,该处岩体容易发生破坏;离巷道较远时,相对应力梯度接近零而应力贡献度上升,则趋于稳定,这是围岩松动圈理论的进一步发展.
关键词

深部巷道围岩应力梯度宏细观破坏平均应力水平应力贡献度
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金优秀青年基金项目(51622404)；国家自然科学基金(11572343)；国家重点研发计划项目(2016YFC0801404)；中国矿业大学(北京)越崎杰出学者计划；国家“万人计划”青年拔尖人才(WO2070044)联合项目；
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