采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (6): 1139-1150.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0294

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平顶山矿区深部软岩巷道围岩蠕变破坏机制及控制

王旭锋,陈旭阳,王纪尧,常泽超,秦冬冬,黄庆显   

  1. 1. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116; 2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点试验室,江苏徐州221116; 3. 中国矿业大学江苏省矿山地震监测工程试验室,江苏徐州221116; 4. 山西工程技术学院矿业工程学院,山西阳泉045000;
    5. 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司,河南平顶山467000
  • 出版日期:2023-11-15 发布日期:2023-11-16
  • 通讯作者: 陈旭阳,E-mail: chenxuyang@cumt.edu.cn Tel: 17712009203
  • 作者简介:王旭锋(1980— ),男,河南省郏县人,工学博士,教授,博士生导师,从事矿山压力与岩层控制、开采方法、保水开采等方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2018YFC0604705);山西省高等学校科技创新项目(2021L580);来晋工作优秀博士资助项目(2021PT-08)

Creep failure mechanism and control of the deep soft rock roadway in Pingdingshan mining area#br#

  • Online:2023-11-15 Published:2023-11-16

摘要: 平顶山矿区是我国典型的深部开采矿区之一,区内多数软岩巷道面临支护结构易失效、持续变形难控制的难题,给矿井安全生产带来严峻挑战。基于平煤一矿戊一采区回风上山的工程地质条件,明确三轴应力下围岩(砂质泥岩)蠕变特征,结合数值模拟,揭示软岩巷道蠕变破坏机制,针对性地提出深部软岩巷道蠕变控制对策并进行工业性试验。研究结果表明,围岩应力水平高、顶板及两底角应变大是巷道蠕变破坏的主要原因,同时围岩软弱破碎、受理化作用强,加剧了围岩破坏程度,致使部分支护结构无法发挥应有作用、巷道产生大变形,这又使锚杆等结构失效,巷道破坏更加剧烈。基于此提出分阶段、分层次深部软岩巷道蠕变控制对策及加固方案并进行工业性试验,围岩控制效果显著。

关键词: 深部软岩, 蠕变试验, 数值模拟, 蠕变破坏机制, 巷道加固方案, 工业性试验

中图分类号: