• 全部
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
深部巷道围岩能量耗散与支护调控效应
  • 作者

    王猛李志学夏恩乐李振华邹永德韦四江王襄禹杨达明

  • 单位

    河南理工大学能源科学与工程学院中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心徐州矿务集团有限公司生产技术部河北工程大学矿业与测绘工程学院

  • 摘要
    煤岩破坏是能量驱动下的一种状态失稳现象,从能量角度描述围岩破坏特征是评价巷道稳定的有效方法之一。基于双向等压圆形巷道弹塑性解析,以时间为轴线,提出利用弹性和弹塑性变形时的应变能差量表征围岩耗散能,研究初始应力、开挖半径和围岩强度等因素对耗散能演化的影响规律,耗散能随围岩强度增加呈负指数衰减,高强度围岩耗散能小,大量弹性能积聚不利于动力灾害防控;相反,耗散能随初始应力和开挖半径增加呈近似指数关系增长,超过临界值后围岩耗散能急剧增加,从能量角度解释了煤矿巷道临界深度和断面尺寸的物理意义。依据锚杆支护预应力扩散原则,研究支护对围岩能量耗散的调控效应,得到耗散能随支护强度加大呈近似负指数关系衰减,其中,大部分耗散能由围岩破坏分担;在“支护-围岩”协同变形条件下,给出锚杆支护结构吸能和极限储能的表达式,建立支护调控围岩稳定的能量判据,反演巷道支护参数,成功应用于现场工程实践,取得良好控制效果。研究成果从调控围岩能量耗散角度给出巷道支护设计的一条新途径,具有较强的工程应用价值。
  • 关键词

    深部巷道围岩破坏能量耗散锚杆支护稳定控制

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51704098,52174074);中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室开放研究基金项目(KLDCRM202101);河南省优秀青年基金项目(222300420048);
  • 文章目录

    1 巷道破坏围岩能量耗散规律
    1.1 弹性变形围岩能量演化分析
    1.2 弹塑性变形围岩能量演化分析
    1.3 巷道变形破坏围岩能量耗散规律
    2 支护对围岩能量耗散的调控
    3 工程实例
    4 结 论
  • 引用格式
    王猛,李志学,夏恩乐,李振华,邹永德,韦四江,王襄禹,杨达明.深部巷道围岩能量耗散与支护调控效应[J].采矿与安全工程学报,2022,39(04):741-749.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0479.
  • 相关文章
相关问题
立即提问

主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院有限公司 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联
Baidu
map