本文選題：巷道圍巖　切入點：偏應力　出處：《煤炭學報》2017年06期

【摘要】：針對巷道圍巖破壞機理及穩(wěn)定性控制問題,采用巖石力學等相關理論推導了巷道圍巖偏應力場的解析解,分析了圓形巷道圍巖在不同情況下的分布情況,建立了偏應力場與塑性區(qū)分布的本構方程,表明塑性區(qū)半徑與極坐標的角度和偏應力是密切相關的,可呈不規(guī)則分布;結合工程實際,采用數(shù)值計算模擬分析了垂直應力大于水平應力時(側壓系數(shù)λ=0.4)和水平應力大于垂直應力時(側壓系數(shù)λ=1.6)不同應力狀態(tài)下的巷道圍巖偏應力和塑性區(qū)演化過程;根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及塑性區(qū)演化特征,提出在不同側壓系數(shù)下巷道圍巖可形成典型正對稱失穩(wěn)模式和典型角對稱失穩(wěn)模式,并分析了這兩種破壞模式的巷道圍巖支護誤區(qū),以及相應的控制原則與關鍵技術。結合木孔煤礦和高坑煤礦的工程實踐,應用了以"錨桿+錨索"支護為主,以提高兩幫穩(wěn)定性目標的"高強剛桁架"綜合支護技術;以及以"關鍵部位注漿",發(fā)揮內(nèi)、外耦合作用的"錨桿+U型鋼+錨索"綜合治理方案。工程實踐表明,所提出的支護方案分別能對正對稱失穩(wěn)巷道和角對稱失穩(wěn)巷道圍巖變形能起到較好的控制效果。
[Abstract]:Aiming at the failure mechanism and stability control of roadway surrounding rock, the analytical solution of roadway surrounding rock deflection stress field is derived by using rock mechanics and other relevant theories, and the distribution of circular roadway surrounding rock under different conditions is analyzed.The constitutive equations of stress field and plastic zone distribution are established. It is shown that the radius of plastic zone is closely related to the angle and deflection stress of polar coordinates and can be irregularly distributed.The evolution process of surrounding rock deflection stress and plastic zone of roadway with vertical stress greater than horizontal stress (lateral pressure coefficient 位 0. 4) and horizontal stress greater than vertical stress (lateral pressure coefficient 位 1. 6) are analyzed by numerical simulation.According to the field investigation and the evolution characteristics of plastic zone, it is proposed that the typical normal symmetric instability mode and the typical angle symmetric instability mode can be formed in the surrounding rock of roadway under different lateral pressure coefficients, and the misunderstandings of surrounding rock support of these two failure modes are analyzed.And the corresponding control principles and key technologies.Combined with the engineering practice of Mukang coal mine and Gaokeng coal mine, the comprehensive support technology of "high strength rigid truss", which mainly uses "anchor bolt anchor cable" support to improve the stability target of the two groups, and "grouting at the key position", is applied.External coupling action of "Anchorage U-shaped steel Anchorage cable" comprehensive treatment scheme.The engineering practice shows that the proposed support scheme can control the deformation of the surrounding rock of the normal symmetric unstable roadway and the angular symmetric unstable roadway respectively.
【作者單位】： 湖南科技大學資源環(huán)境與安全工程學院;煤礦安全高效開采省部共建教育部重點實驗室(安徽理工大學);湖南科技大學煤礦安全開采技術湖南省重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51434006,51574122) 煤礦安全高效開采省部共建教育部重點實驗室開放基金資助項目(JYBSYS2015201)
【分類號】：TD322;TD353

【參考文獻】

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本文編號：1702377