动载扰动巷道再现冲击地压模拟试验研究
杨磊1
高富强2
卢志国2
娄金福2
王晓卿2
1.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 100013;中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院,北京 1000832.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 100013
摘要：为解决巷道冲击地压模拟试验难以再现的问题,研发了一套简便的动载扰动巷道冲击地压模拟试验系统和相应的低强度类煤岩模拟材料,并开展了验证性试验.试验结果表明:系统成功在实验室再现冲击地压,且操作简单便捷,动静载施加灵活,模型材料满足需求;借助多源信息监测系统,实现了动载扰动下巷道冲击地压的全过程模拟与监测.研发的低强度类煤岩材料,以模型石膏粉、GRG石膏粉、水解树脂与水为主要原料,强度控制在6～9 MPa,制样与试验周期缩短至21 d.静态加载过程中的围岩应变与声发射信号互相吻合,能够反映模型试样经历的压密、弹性变形与微破裂发展等阶段;动载扰动对巷道围岩的变形破坏影响存在方向性,顶板的变形响应最为显著,在巷道周向产生较大的应变振荡与塑性弯曲变形,但冲击显现主要发生在巷道两帮,两次动载扰动在巷道同一区域均成功诱发了巷道的冲击地压现象,且第2次动载扰动引发的冲击显现程度趋于强烈,揭示了动载扰动对冲击发生的影响作用.研究结果表明该试验系统与模型材料稳定可靠,能够较好地模拟动载扰动下巷道的冲击失稳过程,可为研究巷道动静载组合致冲机理、动载扰动巷道的支护防控机制等提供参考.
关键词：巷道冲击地压动载扰动试验系统物理模拟试验
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：天地科技股份有限公司科技创新重点资助项目(2022-2-TD-ZD016)国家自然科学基金(52074154)国家自然科学基金(52274124)天地科技股份有限公司科技创新青年项目(2022-2-TD-QN008)
论文发表日期：2024-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 53-62 )
英文信息