深部软岩巷道围岩塑性区演化规律及其控制_中国煤炭行业知识服务平台

深部软岩巷道围岩塑性区演化规律及其控制

作者

王平冯涛朱永建余伟健任恒黄钟
单位

湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室
摘要

针对深部软岩巷道大变形的问题,采用理论分析、数值模拟以及工程试验等手段从巷道围岩塑性区演化规律探讨围岩控制原理.研究发现:深部高地应力软岩巷道塑性区轴比与应力集中之间的恶性循环,造成巷道围岩非均匀大变形,这是导致巷道失稳的主要原因.控制巷道塑性区最大半径方向上的围岩变形,这是关键,提出了"强化最大破坏深度围岩强度,强力控制关键区域巷道表面变形,支护结构协同控制,支护-围岩协同变形"的"两强两协同"围岩控制原理.基于该原理,设计以"可缩性桁架锚索+锚杆(索)"为核心的深部软岩巷道围岩协同控制方案,经工程试验表明该方案可有效地改善巷道围岩的大变形.
关键词

深部软岩巷道塑性区轴比控制原理
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51804114；51774130)；湖南科技大学科研启动基金资助项目(E51770)；湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室开放基金资助项目(E21703)；