深部软岩巷道开槽卸压等效椭圆模型及模拟分析_中国煤炭行业知识服务平台

深部软岩巷道开槽卸压等效椭圆模型及模拟分析

作者

左建平史月刘德军孙运江陈岩
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煤炭资源与安全开采国家重点实验室
摘要

大量的工程实践表明,坚硬的岩石在深部也表现出流变特性.针对深部软岩巷道大变性、支护困难的问题,除了采用锚网索主动支护、U型钢或者钢管混凝土等被动支护技术外,开卸压槽是一种控制深部围岩变形的可行方法.本文建立了开槽卸压等效椭圆模型,分析了圆形巷道开槽前后的周边应力场变化规律,揭示了开槽卸压机理.采用FLAC3D模拟了多个开槽参数对直墙半圆拱巷道的影响规律并加以分析,得出了卸压槽开挖最优方案:卸压槽位于直墙上距底板高度为直墙高度为75.0%,深度为巷道宽度的62.5%,高度为直墙高度的15.0%.模拟结果得知基于该方案开槽卸压后,应力明显向深部转移,由于压力导致卸压槽闭合,因此垂直位移明显,而水平位移是原位移的38%,能较好地维护帮部稳定.
关键词

深部软岩巷道开槽卸压等效椭圆模型模拟分析优化方案分析
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51622404,11572343)；中国矿业大学(北京)越琦杰出学者计划；“万人计划”青年拔尖人才联合资助项目；