基于偏应力场的巷道围岩破坏特征及工程稳定性控制

• 作者: 余伟健 吴根水 杜少华 王平 袁超
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 巷道围岩 偏应力 塑性区 失稳模式 稳定性控制
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 页码范围: 1408-1419
• 页数: 12页
• 分类号: TD353
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2016.1117

摘要

针对巷道围岩破坏机理及稳定性控制问题,采用岩石力学等相关理论推导了巷道围岩偏应力场的解析解,分析了圆形巷道围岩在不同情况下的分布情况,建立了偏应力场与塑性区分布的本构方程,表明塑性区半径与极坐标的角度和偏应力是密切相关的,可呈不规则分布;结合工程实际,采用数值计算模拟分析了垂直应力大于水平应力时(侧压系数λ=0.4)和水平应力大于垂直应力时(侧压系数λ=1.6)不同应力状态下的巷道围岩偏应力和塑性区演化过程;根据现场调查及塑性区演化特征,提出在不同侧压系数下巷道围岩可形成典型正对称失稳模式和典型角对称失稳模式,并分析了这两种破坏模式的巷道围岩支护误区,以及相应的控制原则与关键技术.结合木孔煤矿和高坑煤矿的工程实践,应用了以“锚杆+锚索”支护为主,以提高两帮稳定性目标的“高强刚桁架”综合支护技术;以及以“关键部位注浆”,发挥内、外耦合作用的“锚杆+U型钢+锚索”综合治理方案.工程实践表明,所提出的支护方案分别能对正对称失稳巷道和角对称失稳巷道围岩变形能起到较好的控制效果.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王平	湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室	20	69	5.0	7.0
2	吴根水	湖南科技大学资源环境与安全工程学院	6	44	4.0	6.0
3	袁超	湖南科技大学资源环境与安全工程学院	32	101	6.0	9.0
4	杜少华	湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室	6	60	3.0	6.0