顶管埋深及垮落体颗粒粒径对顶管力学性质的影响
肖福坤1
劳志伟1
谢锴2
孔令学1
郝传波3
1.黑龙江科技大学 黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150022;黑龙2.黑龙江科技大学 黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150022;黑龙3.黑龙江科技大学矿业工程学院,黑龙江 哈尔滨 150022
摘要：顶管救援法是通过将预制管道顶穿垮冒堵塞区,从而安全高效地形成应急生命通道.为研究不同顶管埋深及垮落体颗粒粒径条件下,垮落体在顶管作用下的宏细观力学性质,结合垮落体中顶管相似模拟试验和数值模拟试验,探讨了顶管埋深及垮落体颗粒粒径对顶管阻力和颗粒位移的影响,并进一步从配位数、力链及垮落体能量等角度对垮落体的宏细观参数进行了研究.结果表明:顶进阻力和颗粒位移整体随垮落体颗粒粒径、顶管埋深的增大而增大,位移区主要分为管口前方及后下方的挤压扰动区和管口正斜上方的剪切滑动区;配位数波动幅度和降幅差值随垮落体颗粒粒径和顶管埋深的增大而增大,管口斜前方的力链破坏且不断扩展,从而形成剪切滑动面;随垮落体颗粒粒径和顶管埋深增大,顶进过程中弹性势能、动能及耗散能整体呈正相关增长,顶进主要分为前期小应变扰动阶段和大应变剪切滑动阶段.
关键词：顶管救援法垮落体数值模拟力学特性应急救援救援通道
分类号：TD77+4(矿山安全与劳动保护)
资助基金：黑龙江省自然科学基金重点资助项目(ZD2021E006)国家自然科学基金(52074110)国家自然科学基金(52174075)
论文发表日期：2025-12-20
在线出版日期：2025-12-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 169-181 )
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