主应力差下深部泥岩巷道变形机理及调控技术OA
针对深部泥岩巷道出现围岩变形量大、支护体失效、返修次数多的难题,以泉店煤矿21采区皮带下山为工程背景,采用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,研究主应力差变化下深部泥岩巷道围岩塑性区变化特征,分析不同主应力差下泥岩细观裂隙发育及巷道围岩宏观变形特征,揭示不同层位泥岩巷道围岩大变形失稳机理,依据应力补偿原理提出相应调控技术。研究表明:提高支护应力p''_(b)等效于提高了σ_(3),降低了主应力差Δσ,但对于减小巷道塑性区半径R_(p)效果有限,而采用卸压降低巷道浅部垂直应力σ_(1),同时注浆提高塑性区围岩峰后力学参数,可有效减小塑性区范围;加卸载过程中,试样发生破坏时产生的裂隙以剪切裂隙为主,随着初始围压增加,试样破坏时主应力差值及轴向变形增大,裂隙发育数量与主应力差值大小成正比;泥岩岩性弱承受的主应力差较低、原支护未改变主应力差峰值区环状分布形态,无法抑制巷道持续变形,导致21采区皮带下山巷道的破坏主要集中在泥岩段;与原支护相比,采用“浅锚注增强围岩、深卸压改善应力”联合加固技术后,巷道浅部主应力差峰值降低了27.88%,原峰值点处主应力差降低了10.5 MPa,联合技术应用现场后,巷道变形得到有效控制。
谷浩源;吴锋锋;牛登云;刘怀东;高志强;常雁飞
中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116
矿业与冶金
主应力差深部泥岩巷道应力补偿变径分区卸压技术
《采矿与安全工程学报》 2026 (2)
P.341-353,13
国家自然科学基金项目(52174138)江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX25_2926)。
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