采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (2): 280-290.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0003

• 论文 • 上一篇    下一篇

巷道快速掘进围岩应力与变形时空演化机理

许兴亮1,2,石灏1,2,田素川2,胡伟超1,2,雷永超1,3,郭智龙1,2,李增辉1,2   

  1. 1. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116;2.中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,
    江苏徐州221116;3.河南能源集团有限公司,河南郑州450046
  • 出版日期:2026-03-15 发布日期:2026-03-18
  • 通讯作者: 许兴亮,E-mail: xlxucumt@cumt.edu.cn,Tel: 13913476100
  • 作者简介: 许兴亮(1976— ),男,山东省泰安市人,博士,教授,从事巷道智能快速掘进方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(51864044);煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室自主课题项目(SKLCRSM21X003)

Spatiotemporal evolution mechanism of stress and deformation of the surrounding rock in rapid roadway excavation

  • Online:2026-03-15 Published:2026-03-18

摘要: 巷道快速掘进是破解煤矿采掘失衡最为可行的关键技术。针对巷道围岩对快速掘进的瞬态和时效力学响应新问题,构建Power-Mohr黏弹塑性蠕变巷道开挖数值模型,对比分析不同掘进速度下顶板应力变形时空演化过程,创新性提出“变形均化、应力甩滞、强度阻断”快速掘进三大核心理念。结果表明:快速掘进技术缩小了巷道超前影响的范围,影响区域由8 m缩小至2 m,且超前变形量、轴向变形梯度及累积变形量均有所减小;同时,快速掘进使开挖面前方最大主应力降低,工作面空顶区始终处于低应力环境;巷道开挖后,支护锚杆可实现快速增阻。快速掘进有利于优化围岩应力、改善变形控制,该研究结果可为巷道快速掘进技术与装备的发展提供理论基础。

关键词: 快速掘进, 开挖空间, 时空效应, 应力分布, 变形演化

中图分类号: