破碎围岩梯度支护模型及分级控制研究

• 作者: 左建平 洪紫杰 于美鲁 刘海雁 王振波
• 来源期刊: 中国矿业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 梯度支护模型 分级控制 梯度三维承压壳 屈服准则 初始状态恢复
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 221-231
• 页数: 11页
• 分类号: TD313
• 语种: 中文

摘要

针对深部巷道大变形难控制问题,基于深部巷道围岩梯度破坏机理及巷道等强支护理论,进一步提出了围岩梯度支护分级控制原理和屈服破坏判据.针对巷道围岩破碎区,采取锚杆和高强水泥材料加固控制;对围岩塑性区,采取锚索和纳米基水泥材料控制,由此实现基于梯度破坏机理的巷道围岩分级三维承压壳控制.研究结果表明:破碎半径、支护强度以及加固厚度对梯度支护模型的敏感度较大,当 r=R1和 r=Rp时,基于围岩梯度破坏的梯度承压壳发生屈服破坏的极限强度分别约为25和15 MPa;理论分析验证加固后的梯度承压壳可以实现破碎区边缘和塑性区围岩的恢复,理论得出最好状态分别能近似恢复至初始状态的52％和95％左右.梯度支护模型和分级控制方法在一定程度上为深部巷道围岩控制提供了理论和实践指导.