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作者
朱自新 陈杰 赵东方 李晓辉
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单位
华亭煤业集团公司马蹄沟煤矿
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摘要
巷道稳定性对煤矿通风及运输有着重要作用。针对多次扰动下深部巷道围岩的损伤变形范围计算问题,以马蹄沟煤矿3507工作面回风顺槽为工程背景,基于非线性岩体强度参数(内摩擦角、黏聚力)表达式及锚杆最大轴力与围岩塑性区、松动区半径的关系式,根据巷道施工过程中围岩所受不同类型的扰动,分析各个阶段巷道围岩的强度参数及变形破坏范围,包括开挖扰动后的首次弱化,初期支护后的首次补强,预裂爆破后的二次弱化,最后利用锚固岩体塑性区半径作为等效二次开挖半径,建立了反复扰动损伤后巷道围岩塑性区及破裂区范围的预测公式。根据上述反复扰动下的强度参数分析及变形破坏范围预测公式,计算实际工程中顺槽的塑性区及破裂区范围,并给出了合理的二次加固设计方案。结果表明,二次加固方案实施后回风顺槽围岩变形控制效果显著,比二次加固前围岩的变形量减少了68%。
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关键词
巷道围岩反复扰动损伤效应预测模型加固技术
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金(52074208);
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文章目录
0 引言
1 工程概况
2 巷道开挖后围岩变形范围分析
2.1 工程扰动下围岩强度弱化分析
2.2 巷道开挖后围岩变形范围分析
3 考虑流变的锚固围岩变形范围分析
3.1 巷道围岩锚固强化分析
3.2 巷道围岩锚固后变形范围分析
4 爆破扰动下巷道锚固围岩损伤弱化分析
4.1 3507工作面巷道锚固围岩爆破弱化分析
4.2 爆破扰动下锚固围岩变形破坏范围
4.3 锚索长度及间排距计算
5 3507工作面顺槽围岩二次加固技术
5.1 3507工作面顺槽围岩变形范围计算
5.1.1 开挖扰动后围岩的弱化及变形范围计算
5.1.2 初期支护后围岩变形稳定时的变形计算
5.1.3 爆破扰动后围岩的二次劣化及变形范围计算
5.2 巷道二次加固关键参数分析
5.2.1 锚索长度计算
5.2.2 锚索间排距
5.3 回风顺槽锚固围岩二次加固效果分析
6 结论
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DOI
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引用格式
[1]朱自新,陈杰,赵东方,等.反复扰动下巷道围岩损伤变形预测模型及应用[J].陕西煤炭,2024,43(08):84-89+111.
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