巷道围岩应力壳力学特征与工程实践

发布时间：2018-01-29 22:26

  本文关键词： 应力壳 巷道围岩 力学特征 围岩稳定性　出处：《煤炭学报》2016年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：综合采用数值模拟、理论分析和现场观测,深入研究了巷道围岩力学特征及其对围岩稳定性的影响规律。研究发现,巷道开挖后围岩存在连续包络的高应力束组成的应力壳,巷道处于应力壳内的低应力区,巷道围岩矿压显现受控于应力壳的存在及其空间演化;巷道围岩应力壳的空间分布对巷道围岩稳定性有关键性影响,且存在"稳定"和"非稳定"两种形态,维护巷道围岩稳定性的实质是保证巷道围岩应力壳形态的稳定;通过科学的巷道布置和有效的支护手段"控制围岩最小变形",优化围岩应力壳形态是保证巷道围岩稳定性的关键所在。研究和工程实践均表明:巷道轴向与最大水平主应力方向平行时易维护,在于巷道围岩中易形成稳定态应力壳;两者垂直时巷道难于维护,在于巷道围岩中易形成非稳定态应力壳。揭示了最大水平主应力方向对巷道围岩稳定性影响的内在力学本质。
[Abstract]:By using numerical simulation, theoretical analysis and field observation, the mechanical characteristics of roadway surrounding rock and its influence on the stability of surrounding rock are deeply studied. After excavation, there is a stress shell composed of continuous envelope high stress bundles, and the roadway is in the low stress zone of the stress shell. The rock pressure of the surrounding rock of the roadway is controlled by the existence of the stress shell and its spatial evolution. The spatial distribution of surrounding rock stress shell plays a key role in the stability of roadway surrounding rock, and there are two forms: "stable" and "unstable". The essence of maintaining the stability of roadway surrounding rock is to ensure the stability of stress shell shape of roadway surrounding rock. Through scientific roadway layout and effective support means, "control the minimum deformation of surrounding rock". Optimizing the shape of surrounding rock stress shell is the key to ensure the stability of roadway surrounding rock. The research and engineering practice show that the roadway is easy to maintain when the axial direction is parallel to the maximum horizontal principal stress direction. It is easy to form stable stress shell in the surrounding rock of roadway. It is difficult to maintain the roadway when both of them are perpendicular to each other, because the unstable stress shell is easily formed in the surrounding rock of roadway, which reveals the intrinsic mechanics essence of the influence of maximum horizontal principal stress direction on the stability of roadway surrounding rock.
【作者单位】： 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(U1361208,51504005) 安徽省自然科学基金资助项目(1408085MKL41)
【分类号】：TD322
【正文快照】： 巷道维护是煤矿生产中的重要任务,尤其进入深部开采后,巷道围岩有效控制对安全高效生产的关键保障作用更加凸显,深入了解掘进巷道围岩力学特征是有效维护巷道的基本前提。以往众多学者[1-7]针对回采巷道围岩控制开展的大量研究,主要基于巷道上方岩层结构的系统研究,阐明了工作

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本文编号：1474508