采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (3): 589-600.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0527

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采动巷道围岩结构稳定性影响因素及演化规律研究

范磊1,常聚才1,王卫军2,袁超2,吴海2,齐潮1   

  1. 1. 安徽理工大学矿业工程学院,安徽 淮南 232001;2. 湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201
  • 出版日期:2025-05-15 发布日期:2025-05-21
  • 通讯作者: 范磊,E-mail: fanlei@aust.edu.com,Tel:15255329560
  • 作者简介:范磊(1995— ),男,安徽省芜湖市人,博士,讲师/博士后,从事巷道围岩控制、矿山岩体力学与岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52374088,52174105);安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金项目(YJ20240025)

Research on the influencing factors and evolution law of structural stability of surrounding rock of mining roadways

  • Online:2025-05-15 Published:2025-05-21

摘要: 采动巷道围岩控制一直是采矿领域面临的一大难题。受工作面回采的影响,采动巷道围岩结构演化具有显著的时空差异性。采用破坏应力比作为巷道围岩结构稳定性的表征参量,给出围岩非稳定状态的判定依据,并深入分析围岩力学性质、区域应力场、支护强度及断面形状等因素对巷道围岩结构稳定性的影响。最后,以实际现场工程为背景,对采动作用下回采巷道围岩结构的演化规律展开研究。研究结果表明,采用破坏应力比来表征巷道围岩结构的稳定性具有较高的灵敏性,所划分的围岩结构状态与实际工程情况具有较强的一致性。研究还发现,围岩力学性质和区域应力场的分布特征对巷道围岩结构稳定性状态的影响极为显著,且当巷道侧压系数远离1时,围岩非稳定区的分布形态经历由圆形到椭圆形再到蝶形的演化过程。然而,支护强度和断面形状对巷道围岩结构稳定性的影响有限。当巷道侧压系数大于1时,工作面回采扰动会致使巷道内帮围岩结构的稳定性急剧变差,而对巷道外帮的影响相对较小。

关键词: 采动巷道, 破坏应力比, 结构稳定性, 围岩塑性区, 围岩非稳定区

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