基于断面尺寸效应的矩形巷道围岩稳定性研究_中国煤炭行业知识服务平台

基于断面尺寸效应的矩形巷道围岩稳定性研究

作者

殷帅峰程志恒孙福龙闫大鹤赵志研张科学
单位

华北科技学院安全工程学院华北科技学院智能化无人开采研究所华晋焦煤有限责任公司沙曲矿煤科集团沈阳研究院有限公司
摘要

为研究断面宽高比对矩形巷道表面位移、剪切方位和破坏模式的影响,采用理论建模分析、数值模拟计算和现场工程应用的研究方法,对不同最大主应力方向条件下断面宽高比对矩形巷道的围岩稳定性进行了系统研究。结果表明:最大主应力为水平应力时,较大宽高比有利于矩形巷道稳定性控制,巷道顶板剪切破坏范围和两帮变形量均较小;当自重应力成为最大主应力时,矩形巷道两帮剪切破坏程度较高,顶底板和两帮表面位移较大,较小宽高比更有利于巷道稳定性控制。针对沙曲矿最大主应力为水平应力的工程实践,对宽高比为1. 76的矩形巷道进行现场矿压观测,顶板最大下沉量134 mm,两帮最大相对移近量195 mm,围岩控制效果良好。
关键词

矩形巷道断面宽高比自重应力稳定性控制
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51604154,51604114)；国家科技重大专项资助项目(2016ZX05067-005-005)；中央高校基本科研业务费资助项目(3142018035)；