深部软岩巷道围岩塑性区演化规律及其控制

论文摘要

针对深部软岩巷道大变形的问题,采用理论分析、数值模拟以及工程试验等手段从巷道围岩塑性区演化规律探讨围岩控制原理.研究发现:深部高地应力软岩巷道塑性区轴比与应力集中之间的恶性循环,造成巷道围岩非均匀大变形,这是导致巷道失稳的主要原因.控制巷道塑性区最大半径方向上的围岩变形,这是关键,提出了"强化最大破坏深度围岩强度,强力控制关键区域巷道表面变形,支护结构协同控制,支护-围岩协同变形"的"两强两协同"围岩控制原理.基于该原理,设计以"可缩性桁架锚索+锚杆（索）"为核心的深部软岩巷道围岩协同控制方案,经工程试验表明该方案可有效地改善巷道围岩的大变形.

论文目录

• 1 巷道塑性区形成与演化机制
•   1.1 塑性区的形成
•   1.2 塑性区的影响因素
•     1.2.1 围岩岩性的影响
•     1.2.2 地应力的影响
•     1.2.3 支护阻力的影响
•     1.2.4 巷道断面的影响
• 2 深部软岩巷道塑性区演化规律
•   2.1 塑性区扩展形态与扩展速度分析
•     2.1.1 圆形塑性区 （侧压λ=1）
•     2.1.2 椭圆形塑性区 （侧压λ=2）
•   2.2 椭圆形和蝶形塑性区快速扩展机理
• 3 深部软岩巷道围岩控制原理
•   3.1 强化最大破坏深度围岩强度
•   3.2 强力控制巷道关键区域表面变形
•   3.3 支护结构协同控制
•   3.4 支护结构与塑性区围岩变形协同
• 4 工程试验验证
•   4.1 巷道概况
•   4.2 深部软岩巷道控制对策
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王平,冯涛,朱永建,余伟健,任恒,黄钟

关键词: 深部软岩巷道,塑性区轴比,控制原理

来源: 湖南科技大学学报(自然科学版) 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室,湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51804114,51774130),湖南科技大学科研启动基金资助项目(E51770),湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室开放基金资助项目(E21703)

分类号: TD353

DOI: 10.13582/j.cnki.1672-9102.2019.02.001

页码: 1-10

总页数: 10

文件大小: 4647K

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