采动环境下巷道围岩破裂演化规律及其控制技术研究

采矿与安全工程学报 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (5): 653-658.

采动环境下巷道围岩破裂演化规律及其控制技术研究

1．安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南 232001； 2．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州 221116

出版日期:2013-09-15 发布日期:2013-10-01
作者简介:张华磊(1983-)，男，山东省聊城市人，博士，从事采动岩体力学与巷道支护方面的研究。 E-mail：hlzhang1122@126.com Tel：13721127526
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB226805)；国家自然科学基金项目(51074004，51274191)；安徽省自然科学基金重点项目(11040606M102)；安徽理工大学青年教师科学研究基金项目(2012QNZ14)

Study on failure evolution laws and control technology of roadway surrounding rock under mining circumstances

Online:2013-09-15 Published:2013-10-01

摘要/Abstract

摘要： 针对采动环境下巷道围岩经反复维修仍无法满足正常使用的现状，以受采动影响海孜煤矿 86 采区回风上山为工程背景，建立底板采动影响区内某一点受力状态演化的力学模型，得出采动区巷道处于非等压受力状态，据此建立了非等压状态下巷道受力的弹塑性力学模型，推导出底板巷道围岩塑性区宽度计算公式，并针对采动区巷道制定以螺纹钢注浆锚杆为支护体系核心的预加固方案。结果表明，当底板巷道采用以注浆锚杆为核心的支护体系加固后，由上覆工作面开采引起的底板巷道围岩变形可得到有效控制，非等压受力状态下巷道围岩塑性区宽度计算公式合理。

关键词: 采动环境, 破裂演化机制, 控制技术

Abstract: Aiming at the situation that the surrounding-rock of the tunnel cannot meet the requirements for normal production after being repaired for several times, with No.86 return airway of Haizi colliery affected by mining as the background, the mechanical model of a special point in the floor mining- affected zone was established. It is concluded that the tunnel was in the asymmetric pressure force state, thus elastic-plastic model of the tunnel stress was established in the asymmetric pressure force state, the plastic zone width calculation formula of the tunnel surrounding rock was deduced and reinforcement schemes taking thread steel grouting bolt as the core were made. The results showed that after the floor tunnel was reinforced with supporting system taking the grouting blot as the core, the deformation of surrounding rock, caused by mining in the overlying working face, could be effectively controlled and the plastic zone width calculation of the tunnel surrounding rock was rational.

Key words: mining circumstances, failure evolution mechanisms, control technology

张华磊, 王连国, 涂敏, 张迎贵. 采动环境下巷道围岩破裂演化规律及其控制技术研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2013, 30(5): 653-658.

ZHANG Hua-lei, WANG Lian-guo, TU Min, ZHANG Ying-gui. Study on failure evolution laws and control technology of roadway surrounding rock under mining circumstances[J]. Journal of Mining & Safety Engineering, 2013, 30(5): 653-658.

[1]	杨仁树，朱晔，李永亮，李炜煜. 弱胶结软岩巷道层状底板底鼓机理及控制对策[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(3): 443-450.
[2]	何文瑞，何富连，陈冬冬，陈钦坤. 坚硬厚基本顶特厚煤层综放沿空掘巷煤柱宽度与围岩控制[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(2): 349-358.
[3]	王猛，肖同强，高杰，刘俊领. 基于煤岩结构面剪切作用下半煤岩巷变形机制及控制研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2017, 34(3): 527-534.
[4]	马振乾，姜耀东，宋红华，李彦伟. 构造破碎区沿空掘巷偏应力分布特征与控制技术[J]. 采矿与安全工程学报, 2017, 34(1): 24-31.
[5]	马振乾，姜耀东，杨英明，张科学，马植胜，蔡来生. 急倾斜松软煤层巷道变形特征与控制技术[J]. 采矿与安全工程学报, 2016, 33(2): 253-259.
[6]	王襄禹，柏建彪，王猛. 弱面影响下深部倾斜岩层巷道非均称失稳机制与控制技术[J]. 采矿与安全工程学报, 2015, 32(4): 544-551.
[7]	徐文彬，宋卫东，曹帅，江国建，吴锋，姜磊. 地下矿山采场群稳定性分析及其控制技术[J]. 采矿与安全工程学报, 2015, 32(4): 658-664.
[8]	王猛，柏建彪，王襄禹，陈斌，韩志婷. 深部倾斜煤层沿空掘巷上覆结构稳定与控制研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2015, 32(3): 426-432.
[9]	陈新忠，王猛. 深部倾斜煤层沿空掘巷围岩变形特征与控制技术研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2015, 32(3): 485-490.
[10]	宗义江, 韩立军, 孟庆彬, 郜建明. 极破碎软岩巷道失稳机理与动态迭加耦合支护技术研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2013, 30(3): 355-362.
[11]	袁永, 屠世浩, 马小涛, 孙璐璐, 白庆升. “三软”大采高综采面煤壁稳定性及其控制研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2012, 29(1): 21-25.