巷道围岩支护的优化与数值模拟_中国煤炭行业知识服务平台

巷道围岩支护的优化与数值模拟

作者

秦涛刘志
单位

黑龙江科技大学黑龙江省普通高等学校采矿工程重点实验室
摘要

针对东荣二矿南二下采区16号煤层的回风下山巷道围岩变形问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了巷道支护力、围岩体力学参数与塑性破坏能,支护参数与锚固区围岩体力学参数的关系。结果表明:塑性破坏能随着支护力的增加呈先减小后增大的趋势,塑性破坏能在支护力达3.5 MPa时出现极限值;不同支护力下,黏聚力在1.0～3.5 MPa期间,塑性破坏能下降趋势显著,当黏聚力大于3.5 MPa时,塑性破坏能处于较平缓的下降趋势;当内摩擦角小于30°时,支护力越大塑性破坏能越小,当内摩擦角大于30°时,塑性破坏能相差不大;锚杆最优间排距为0.8 m×0.8 m,最优预应力为70 kN,经现场工业测试验证,优化后的支护方案可有效解决巷道变形失稳问题。
关键词

巷道围岩支护塑性破坏能支护参数数值模拟
基金项目(Foundation)

中央支持地方高校改革发展资金项目（2020YQ13）；国家自然科学基金项目（51774122）；
文章目录

0 引言
1 工程概况
2 巷道围岩塑性破坏能与支护力的关系
3 支护参数对围岩区力学性质的影响
3.1 锚杆间排距对锚固区围岩体力学性质的影响
3.2 锚杆预应力对锚固区围岩体力学性质的影响
4 数值模拟优化方案
4.1 模型的建立
4.2 参数的选取
4.3 支护方案对比
4.4 现场监测
5 结论
引用格式

秦涛,刘志.巷道围岩支护的优化与数值模拟[J].黑龙江科技大学学报,2021,31(05):538-545.
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