深部直墙半圆拱巷道围岩时效损伤劣化特征与动态补强技术
赵光明
刘之喜
孟祥瑞
秦志宏
安徽理工大学 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽 淮南 232001;安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽 淮南 232001
摘要：随着煤矿开采向深部逐渐延伸,巷道的大变形和长时间持续流变特性已成为支护中极具挑战的课题之一.为了探究深部巷道围岩损伤劣化的时效特征及动态补强技术,基于实验室试验,并结合理论分析、数值模拟及现场工业试验进行了研究.研究结果表明:(1)基于Laplace逆变换推导出圆形轴对称巷道的变形规律解析解,结合理论分析、非圆形巷道等效变换和现场试验确定塑性区半径为1.5～2.1 m,进一步得到直墙半圆拱巷道时效变形解析解;(2)基于弹性与弹塑性巷道模型,采用能量耗散表征了围岩损伤劣化的时效特征与塑性区演化趋势,并提出了一次支护的时机;(3)阐明了围岩在一次支护后的时效性损伤劣化的演化趋势,基于垂直应力峰值比率,提出了二次支护方案与时机,进一步分析围岩剪应力与垂直应力,确定了二次支护锚杆的长度为3.0 m,支护时机为40～70 d.研究结果可为深部煤矿巷道的设计与维护提供理论依据和实践指导.
关键词：深部巷道损伤劣化时效特征动态补强
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51974009)安徽省科技重大专项资助项目(202203a07020011)高校协同创新资助项目(GXXT-2021-075)安徽省特支计划领军人才资助项目(T000508)安徽省高校优秀科研创新团队资助项目(2022AH010053)
论文发表日期：2024-02-28
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：15( 61-75 )
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