深部巷道钻孔卸压围岩力学性能研究_中国煤炭行业知识服务平台

深部巷道钻孔卸压围岩力学性能研究

作者

袁红辉季相栋杜泽文郭育霞张玉江
单位

太原理工大学矿业工程学院山东能源临沂矿业集团有限责任公司山东能源集团博士后科研工作站
摘要

为探究孔径对钻孔卸压围岩整体力学性能的影响规律，对含不同钻孔标准试样进行数值模拟试验研究。研究表明：随孔径增加，围岩的破裂面与主应力方向夹角增大，内摩擦角减小，峰值应变减小，峰值强度降低，弹性模量几乎不变，围岩承载力弱化。提出孔径-试样宽度比（D/W），得到D/W合理范围为0.038～0.113。随孔径增加，D/W>0.03，围岩整体强度稳定；0.019<D/W<0.113，围岩整体内摩擦角不变；0.038<D/W<0.175，围岩整体峰值应变降低减缓。卸压孔径-试样宽度比对整体强度的弱化存在定量关系，得到孔径-试样宽度比与强度计算公式。上述结果为深部巷道钻孔卸压围岩卸压孔孔径、钻孔间距的确定提供参考依据，提升了深部巷道钻孔卸压围岩的安全性。
关键词

钻孔卸压孔径围岩力学性能内摩擦角峰值强度峰值应变破裂角
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金青年科学基金资助项目（52004172）；中国博士后科学基金资助项目（2020M682215）；
文章目录

0 引言
1 试验方案确定及模型建立
1.1 试验方案确定
1.2 模型尺寸和网格划分
1.3 边界条件和模型参数确定
(1)边界条件
(2)模型选取
2 试样整体应力应变关系及破坏特征
2.1 试样应力应变关系
2.2 试样破坏特征
3 孔径对围岩整体物理力学性质的影响
3.1 孔径对围岩整体峰值强度的影响
3.2 孔径对围岩整体内摩擦角的影响
3.3 孔径对围岩整体峰值应变的影响
3.4 孔径对围岩整体弹性能量的影响
4 结语
引用格式

袁红辉,季相栋,杜泽文,郭育霞,张玉江.深部巷道钻孔卸压围岩力学性能研究[J].煤炭技术,2022,41(03):39-43.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2022.03.010.