• 全部
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
回采巷道围岩变形的能量演化规律及控制方法研究
  • 73
  • 作者

    刘洪涛韩洲陈子晗韩子俊刘勤裕张红凯张丹丹梁嘉璐

  • 单位

    中国矿业大学(北京)能源与矿业学院中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院

  • 摘要
    针对煤矿回采巷道围岩变形破坏问题,从围岩产生塑性耗散角度展开研究,使其从破坏本质、机理和控制方面形成一种稳定体系。提出了耗散能形态分布特征以及分布方程,理论研究了致使围岩塑性耗散能发生形态变化的影响因素。探讨了塑性耗散能分布形态与塑性破坏之间的联系,认为围岩产生塑性耗散是致使发生破坏的关键因素。并基于霍尔辛赫煤矿回采巷道进行现场调研和数值模拟,进一步通过理论分析、数值模拟研究采动巷道围岩变形的能量演化规律与控制技术。结果表明:(1)推导出非均匀应力场圆形巷道围岩塑性耗散能分布方程,理论得出塑性耗散能会经历圆形-“类正方形”-“蝶形”等发展阶段,探究了不同原岩应力场、关键岩石材料物理力学参数以及其他因素对巷道围岩耗散能差异性分布的影响程度。(2)获得了采动影响下巷道围岩的能量演化规律,将塑性区与塑性耗散能进行关联,揭示了能量耗散作用下巷道围岩塑性区的演化规律。(3)从能量角度获得了有效支护范围对巷道围岩耗散能的影响,并通过耗散能影响塑性破坏扩展理论,据此提出巷道围岩支护方法,在巷道围岩产生塑性变形时,通过对耗散能扩展区域加强支护,固化巷道围岩的受力状态,避免巷道围岩失稳引起周边围岩应力状态恶化。
  • 关键词

    能量回采巷道耗散能吸能支护塑性区

  • 文章目录
    1 塑性耗散能分布形态
    1.1 巷道围岩塑性区应力分布特征
    1.2 塑性增量理论
    1.3 巷道围岩耗散能分布方程
    1.4 正交试验
    1.4.1 正交试验设计
    1.4.2 正交试验结果分析
    1.5 巷道围岩耗散能分布特性
    1.6 耗散能与塑性区分布特征关系
    2 回采巷道塑性耗散能研究
    2.1 数值模型的建立
    2.2 回采过程中回采巷道的耗散能演化规律
    2.2.1 工作面推进过程中监测面侧线耗散能分布规律
    2.2.2 工作面推进过程中监测面侧点耗散能分布规律
    2.2.3 工作面推进至300m时巷道围岩耗散能分布规律
    2.3 高应力回采巷道围岩塑性破坏规律
    3 回采巷道围岩控制方法
    3.1 有效支护试验方案
    3.2 有效支护对巷道围岩能量的影响分析
    3.3 巷道围岩控制方法
    3.4 巷道围岩补强支护设计
    4 结论
  • 相关文章
相关问题
立即提问

主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院有限公司 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联