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深部直墙半圆拱巷道围岩时效损伤劣化特征与动态补强技术
1
作者
赵光明
刘之喜
+1 位作者
孟祥瑞
秦志宏
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024年第1期61-75,共15页
随着煤矿开采向深部逐渐延伸,巷道的大变形和长时间持续流变特性已成为支护中极具挑战的课题之一。为了探究深部巷道围岩损伤劣化的时效特征及动态补强技术,基于实验室试验,并结合理论分析、数值模拟及现场工业试验进行了研究。研究结...
随着煤矿开采向深部逐渐延伸,巷道的大变形和长时间持续流变特性已成为支护中极具挑战的课题之一。为了探究深部巷道围岩损伤劣化的时效特征及动态补强技术,基于实验室试验,并结合理论分析、数值模拟及现场工业试验进行了研究。研究结果表明:(1)基于Laplace逆变换推导出圆形轴对称巷道的变形规律解析解,结合理论分析、非圆形巷道等效变换和现场试验确定塑性区半径为1.5~2.1m,进一步得到直墙半圆拱巷道时效变形解析解;(2)基于弹性与弹塑性巷道模型,采用能量耗散表征了围岩损伤劣化的时效特征与塑性区演化趋势,并提出了一次支护的时机;(3)阐明了围岩在一次支护后的时效性损伤劣化的演化趋势,基于垂直应力峰值比率,提出了二次支护方案与时机,进一步分析围岩剪应力与垂直应力,确定了二次支护锚杆的长度为3.0 m,支护时机为40~70 d。研究结果可为深部煤矿巷道的设计与维护提供理论依据和实践指导。
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关键词
深部巷道
损伤劣化
时效特征
动态补强
下载PDF
职称材料
围岩承载层分层演化规律及“层-双拱”承载结构强度分析
被引量:
12
2
作者
李英明
赵呈星
+2 位作者
刘增辉
孟祥瑞
彭瑞
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期217-227,共11页
以信湖煤矿典型深部软岩巷道为工程背景,依据巷道围岩应力变化趋势及围岩强度变化,按照深部软岩巷道四线段全应力-应变曲线划分围岩次生承载结构为"流动层-塑性软化层-塑性硬化层-弹性层"耦合承载层,塑性软化层、塑性硬化层...
以信湖煤矿典型深部软岩巷道为工程背景,依据巷道围岩应力变化趋势及围岩强度变化,按照深部软岩巷道四线段全应力-应变曲线划分围岩次生承载结构为"流动层-塑性软化层-塑性硬化层-弹性层"耦合承载层,塑性软化层、塑性硬化层组成塑性承载区。并根据巷道围岩承载层划分提出动态补强支护方案:一次支护采用锚网喷支护,二次补强选取浅、深孔注浆锚杆锚索联合支护,结合支护方案特点提出"层-双拱"承载结构力学模型,在极限平衡条件下对"层-双拱"承载结构进行受力分析得到其极限承载强度解析式,工程计算得到信湖煤矿一水平回风石门经"层-双拱"承载结构支护后极限承载强度可达29.30 MPa,理论验证了支护方案的可靠性。同时,现场监测结果表明:回风石门在动态补强支护后巷道围岩变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,巷道能够保持长期稳定。
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关键词
岩石力学
深部软岩巷道
围岩应力
动态补强
支护
工程实践
“层-双拱”承载结构
原文传递
题名
深部直墙半圆拱巷道围岩时效损伤劣化特征与动态补强技术
1
作者
赵光明
刘之喜
孟祥瑞
秦志宏
机构
安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
出处
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024年第1期61-75,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(51974009)
安徽省科技重大专项资助项目(202203a07020011)
+2 种基金
高校协同创新资助项目(GXXT–2021–075)
安徽省“特支计划”领军人才资助项目(T000508)
安徽省高校优秀科研创新团队资助项目(2022AH010053)。
文摘
随着煤矿开采向深部逐渐延伸,巷道的大变形和长时间持续流变特性已成为支护中极具挑战的课题之一。为了探究深部巷道围岩损伤劣化的时效特征及动态补强技术,基于实验室试验,并结合理论分析、数值模拟及现场工业试验进行了研究。研究结果表明:(1)基于Laplace逆变换推导出圆形轴对称巷道的变形规律解析解,结合理论分析、非圆形巷道等效变换和现场试验确定塑性区半径为1.5~2.1m,进一步得到直墙半圆拱巷道时效变形解析解;(2)基于弹性与弹塑性巷道模型,采用能量耗散表征了围岩损伤劣化的时效特征与塑性区演化趋势,并提出了一次支护的时机;(3)阐明了围岩在一次支护后的时效性损伤劣化的演化趋势,基于垂直应力峰值比率,提出了二次支护方案与时机,进一步分析围岩剪应力与垂直应力,确定了二次支护锚杆的长度为3.0 m,支护时机为40~70 d。研究结果可为深部煤矿巷道的设计与维护提供理论依据和实践指导。
关键词
深部巷道
损伤劣化
时效特征
动态补强
Keywords
deep roadway
damage deterioration
time-dependent characteristics
dynamic reinforcement
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
围岩承载层分层演化规律及“层-双拱”承载结构强度分析
被引量:
12
2
作者
李英明
赵呈星
刘增辉
孟祥瑞
彭瑞
机构
安徽理工大学能源与安全学院
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
华北科技学院安全工程学院
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期217-227,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51574006,51874002,51774008)。
文摘
以信湖煤矿典型深部软岩巷道为工程背景,依据巷道围岩应力变化趋势及围岩强度变化,按照深部软岩巷道四线段全应力-应变曲线划分围岩次生承载结构为"流动层-塑性软化层-塑性硬化层-弹性层"耦合承载层,塑性软化层、塑性硬化层组成塑性承载区。并根据巷道围岩承载层划分提出动态补强支护方案:一次支护采用锚网喷支护,二次补强选取浅、深孔注浆锚杆锚索联合支护,结合支护方案特点提出"层-双拱"承载结构力学模型,在极限平衡条件下对"层-双拱"承载结构进行受力分析得到其极限承载强度解析式,工程计算得到信湖煤矿一水平回风石门经"层-双拱"承载结构支护后极限承载强度可达29.30 MPa,理论验证了支护方案的可靠性。同时,现场监测结果表明:回风石门在动态补强支护后巷道围岩变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,巷道能够保持长期稳定。
关键词
岩石力学
深部软岩巷道
围岩应力
动态补强
支护
工程实践
“层-双拱”承载结构
Keywords
rock mechanics
deep soft rock roadway
surrounding rock stress
dynamic reinforcement support
engineering practice
layer-double arch bearing structure
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深部直墙半圆拱巷道围岩时效损伤劣化特征与动态补强技术
赵光明
刘之喜
孟祥瑞
秦志宏
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
围岩承载层分层演化规律及“层-双拱”承载结构强度分析
李英明
赵呈星
刘增辉
孟祥瑞
彭瑞
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
12
原文传递
已选择
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