采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (6): 1116-1124.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0079

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考虑轴向应力作用的“围岩-支护”相互作用关系研究

刘洪涛1,2,韩子俊1,2,韩洲1,2,杨永松1,梁嘉璐1,张丹丹1,程文聪1,乔钟槿1   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083;2. 煤炭行业巷道支护与灾害防治工程研究中心,北京100083
  • 出版日期:2024-11-15 发布日期:2024-11-29
  • 通讯作者: 刘洪涛,E-mail: 108925@cumtb.edu.cn Tel: 15001055568
  • 作者简介:刘洪涛(1981— ),男,内蒙古自治区牙克石市人,博士,教授,从事矿山压力与围岩控制、矿山顶板灾害防治及预警方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金联合基金项目 (U22A20165);国家自然科学基金项目(52004289);中央高校基本科研业务费项目(2022XJNY01)

Study on the interaction relationship between surrounding rock and support considering axial stress

  • Online:2024-11-15 Published:2024-11-29

摘要: 以弹塑性理论为基础推导出考虑巷道支护阻力作用的三维应力场下的围岩塑性区近似解。以羊场湾煤矿160206回风巷道为工程背景,采用理论分析及数值模拟的方法,研究支护阻力对巷道围岩塑性区尺寸的影响。研究表明:围岩塑性区形态为“类蝶形”或“椭圆形”时,支护阻力的提高对围岩塑性区的控制效果较为显著;当围岩塑性区形态为“蝶形”时,支护阻力的提高对围岩的控制效果有限。锚杆、索支护的主要作用是将上部破碎岩层悬吊在稳定岩层中,控制围岩的非连续变形。叠加采动影响巷道的稳定性控制思路主要为:调控围岩应力环境、改变支护结构和蝶叶敏感区重点支护。基于该控制理念,对160206回风巷道叠加采动影响区提供加强支护方案,巷道围岩稳定性得到显著提高。

关键词: 围岩控制, 塑性区求解, 蝶形塑性区, 巷道冒顶, 支护阻力

中图分类号: