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非均匀应力场下巷道围岩弹塑性分析 被引量:43
1
作者 潘阳 赵光明 孟祥瑞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期53-57,共5页
根据岩石材料的变形特性,引入了在实际工程中对巷道围岩具有一定影响的参数,采用岩石应力-应变三线段力学模型,分析了非均匀应力场下圆形巷道围岩弹性区、塑性软化区、塑性残余区的力学形态,推导出了非均匀应力场下圆形巷道弹塑性的理... 根据岩石材料的变形特性,引入了在实际工程中对巷道围岩具有一定影响的参数,采用岩石应力-应变三线段力学模型,分析了非均匀应力场下圆形巷道围岩弹性区、塑性软化区、塑性残余区的力学形态,推导出了非均匀应力场下圆形巷道弹塑性的理论解。在此基础上给出具体算例,分析了不同的影响因素对巷道围岩的影响。通过实例表明:岩石的侧压系数、应变软化、支护压力对围岩的力学形态、塑性区大小都有很大的影响;随着侧压系数的增加,巷道两帮处的塑性区范围在减小;软化模量的降低可以减小塑性区的半径;支护压力增加也可以减小塑性区半径。了解岩石的侧压系数,控制岩体的软化模量,适时加大支护压力均能有效地控制巷道围岩的稳定性。 展开更多
关键词 非均匀应力场 巷道围岩 弹塑性解 应变软化 侧压系数
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大断面黄土隧道开挖引起的围岩力学响应 被引量:35
2
作者 扈世民 张顶立 王梦恕 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期50-55,共6页
以胡麻岭隧道为工程背景,采用现场监测与三维数值模拟结合的方法,分析隧道开挖后黄土围岩应力场、位移场与塑性区的变化规律;同时对台阶法施工中影响围岩力学响应的因素进行分析。结果表明:围岩接触压力分布很不均匀;拱腰、墙角和边墙... 以胡麻岭隧道为工程背景,采用现场监测与三维数值模拟结合的方法,分析隧道开挖后黄土围岩应力场、位移场与塑性区的变化规律;同时对台阶法施工中影响围岩力学响应的因素进行分析。结果表明:围岩接触压力分布很不均匀;拱腰、墙角和边墙是施工过程中的薄弱环节,应加强支护刚度,设置锁脚锚杆或扩大拱脚;建议取消拱部系统锚杆,既有利于控制围岩变形又可减少工程投资;支护结构调整了围岩应力的分配,改善了应力集中且控制了塑性区的发展,故应坚持"及时支护、及早封闭成环"的原则;上台阶支护对控制拱顶沉降起着关键作用,施工中应引起足够重视;拱顶沉降在变形允许范围内,说明现行支护设计参数满足安全性要求;掌子面空间效应的影响范围约为其前方2~3倍洞径;数值计算结果与现场实测结果基本吻合。 展开更多
关键词 大断面隧道 黄土隧道 围岩应力场 位移场 塑性区 台阶法
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深部孤岛工作面沿空掘巷小煤柱留设及巷道支护设计 被引量:17
3
作者 卢文斌 杨永杰 郝以瑞 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第5期208-211,共4页
针对深部孤岛工作面沿空掘巷围岩控制困难的问题,以7433孤岛工作面作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法研究沿空巷道的合理煤柱尺寸及支护参数。结果表明:沿空掘巷的最佳位置在内应力场;煤柱尺寸取7 m时,其承载能力最优... 针对深部孤岛工作面沿空掘巷围岩控制困难的问题,以7433孤岛工作面作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法研究沿空巷道的合理煤柱尺寸及支护参数。结果表明:沿空掘巷的最佳位置在内应力场;煤柱尺寸取7 m时,其承载能力最优,围岩变形量最小。根据以上结论设计巷道支护参数,支护后的沿空巷道在回采与掘进期间的围岩变形均得到有效控制。 展开更多
关键词 孤岛工作面 沿空掘巷 内应力场 支护参数 围岩变形
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基于流固耦合理论的隧道围岩稳定性分析 被引量:13
4
作者 徐建国 于松聆 +1 位作者 王刚 刘成成 《水利与建筑工程学报》 2018年第4期62-67,共6页
研究了不同围岩等级、埋深条件下,考虑流固耦合效应时,隧道开挖后围岩渗流场、应力场、位移场及塑性区的分布特征,探讨了流固耦合效应对围岩稳定性的影响。与非耦合条件下计算结果的对比分析表明,流固耦合效应对开挖后的围岩稳定性具有... 研究了不同围岩等级、埋深条件下,考虑流固耦合效应时,隧道开挖后围岩渗流场、应力场、位移场及塑性区的分布特征,探讨了流固耦合效应对围岩稳定性的影响。与非耦合条件下计算结果的对比分析表明,流固耦合效应对开挖后的围岩稳定性具有较显著的影响。 展开更多
关键词 流固耦合 渗流场 应力场 位移场 围岩稳定
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考虑中间主应力的非均匀应力场圆形巷道围岩塑性区分析 被引量:12
5
作者 李涛 赵光明 +1 位作者 孟祥瑞 张小波 《煤炭工程》 北大核心 2014年第3期68-71,共4页
基于Drucker-Prager准则,引入中间主应力系数,推导出不同侧压系数下巷道围岩塑性区边界线方程,用于预测不同侧压系数下巷道围岩塑性区的大小和形状。用单因素分析法,考虑不同中间主应力下,巷道围岩塑性区半径的变化规律。在侧压系数λ=... 基于Drucker-Prager准则,引入中间主应力系数,推导出不同侧压系数下巷道围岩塑性区边界线方程,用于预测不同侧压系数下巷道围岩塑性区的大小和形状。用单因素分析法,考虑不同中间主应力下,巷道围岩塑性区半径的变化规律。在侧压系数λ=1的时候,对在D-P准则下和在Mohr-Coulomb准则下巷道围岩塑性区的大小进行比较。侧压系数越偏离于1,巷道围岩塑性区水平方向和垂直应力侧差异增加,对围岩塑性区的大小和形状影响也越大;随中间主应力增大,塑性区范围越小。 展开更多
关键词 非均匀应力场 圆形巷道 围岩塑性区 侧压系数 中间主应力
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圆形巷道围岩应力场的自然边界元法 被引量:7
6
作者 李顺才 卓士创 谢卫红 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期672-675,共4页
根据复变函数法和复Fourier级数法,通过自然边界归化分别得到了圆形巷道在整体平衡支护及局部非平衡支护时围岩内Airy应力函数的边界积分公式,并得到了各自应力场的解析解或数值解;对比分析了这两种应力场随侧压系数或支护角度变化的分... 根据复变函数法和复Fourier级数法,通过自然边界归化分别得到了圆形巷道在整体平衡支护及局部非平衡支护时围岩内Airy应力函数的边界积分公式,并得到了各自应力场的解析解或数值解;对比分析了这两种应力场随侧压系数或支护角度变化的分布规律,计算表明,局部支护时随着侧压系数或支护角度的增加,压应力峰值下降,使得上覆岩层的稳定性得到提高. 展开更多
关键词 圆形巷道 围岩应力场 自然边界元法 Airy应力函数
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渗流作用下非均匀应力场巷道围岩稳定性分析 被引量:10
7
作者 孙珍平 高召宁 孟祥瑞 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2013年第1期193-196,共4页
将巷道围岩视为多孔介质,考虑地下水渗流作用的影响,应用弹塑性理论,分析了非均匀应力场圆形巷道围岩的力学性态,推导出了非均匀应力场下圆形巷道弹塑性的解析解,基于Mo-hr-Coulumb强度准则,得出了渗流作用下巷道围岩的塑性区边界线方程... 将巷道围岩视为多孔介质,考虑地下水渗流作用的影响,应用弹塑性理论,分析了非均匀应力场圆形巷道围岩的力学性态,推导出了非均匀应力场下圆形巷道弹塑性的解析解,基于Mo-hr-Coulumb强度准则,得出了渗流作用下巷道围岩的塑性区边界线方程,并通过具体实例,对比分析了当λ=0.5时渗流作用对应力场的径向应力与切向应力在巷道两帮和顶底板的分布情况。研究表明,考虑渗流作用,对应力场的影响作用更为显著。 展开更多
关键词 渗流 非均匀应力场 圆形巷道 围岩稳定性 塑性区边界线方程
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软弱破碎围岩隧道施工力学特性模型试验研究 被引量:8
8
作者 田兴朝 刘远明 +2 位作者 陶铁军 杨家曌 马智理 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期200-209,231,共11页
为探明软弱破碎围岩超长隧道不同施工工法下的力学特性,寻求适宜该地质条件的高效安全施工工法,文章以某隧道工程为依托,通过现场钻芯取样,实测围岩力学参数,并配制相似材料及初期支护材料,在室内模拟三种工法五种工况下的隧道开挖,研... 为探明软弱破碎围岩超长隧道不同施工工法下的力学特性,寻求适宜该地质条件的高效安全施工工法,文章以某隧道工程为依托,通过现场钻芯取样,实测围岩力学参数,并配制相似材料及初期支护材料,在室内模拟三种工法五种工况下的隧道开挖,研究隧道在不同工法各工况下的围岩应力场及支护系统内力响应特征。研究表明:水膏比为1∶1.6时,可模拟C25的喷混凝土初期支护;三台阶法因开挖对掌子面前方围岩扰动较大,且初期支护承受较大荷载而不适合此地质条件隧道开挖,其它工法均能保证隧道施工的安全性和稳定性,综合考量施工进度及施工成本,三台阶预留核心土法M4工况最优;不同工法各工况下隧道开挖支护完成后,喷混凝土初期支护内力最值均出现在边墙处,拱脚部位次之,拱顶最小。 展开更多
关键词 软弱破碎围岩 隧道 高效安全施工 钻芯取样 相似材料 围岩应力场 支护系统内力 模型试验
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露天爆破对主运输平硐振动影响的模拟分析 被引量:8
9
作者 孙豁然 肖海军 +2 位作者 姜培男 宫永军 庄世勇 《金属矿山》 CAS 北大核心 2003年第2期9-11,61,共4页
目前 ,爆破动载荷模拟分析软件在国内外尚未见报道。南芬露天铁矿运输主平硐在生产中要经受长期大爆破振动的考验 ,需要进行长期爆破对平硐振动影响的评价 ,为此 ,应用突加载荷法来模拟爆破振动响应 ,模拟中采用位移等效原则来确定突加... 目前 ,爆破动载荷模拟分析软件在国内外尚未见报道。南芬露天铁矿运输主平硐在生产中要经受长期大爆破振动的考验 ,需要进行长期爆破对平硐振动影响的评价 ,为此 ,应用突加载荷法来模拟爆破振动响应 ,模拟中采用位移等效原则来确定突加载荷的大小、作用时间和作用范围 ,通过大型岩体力学有限元分析软件FLAC计算 ,以进行岩体内的动态应力场的分析和巷道围岩稳定性的研究。工程实际数据检验 。 展开更多
关键词 露天爆破 突加载荷法 动载荷 围岩稳定性 平硐 模拟动态应力场
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沿空掘巷窄煤柱合理宽度设计研究 被引量:9
10
作者 张凯 《能源与环保》 2019年第11期159-162,166,共5页
为了研究沿空掘巷窄煤柱合理宽度留设问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论计算了窄煤柱的宽度,推导出了窄煤柱留设的合理宽度的计算公式;然后数值模拟了不同宽度的窄煤柱下围岩应力分布规律、窄煤柱水平位移场以及巷道围岩变... 为了研究沿空掘巷窄煤柱合理宽度留设问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论计算了窄煤柱的宽度,推导出了窄煤柱留设的合理宽度的计算公式;然后数值模拟了不同宽度的窄煤柱下围岩应力分布规律、窄煤柱水平位移场以及巷道围岩变形量规律,最终确定某煤矿的沿空留巷的窄煤柱留设宽度为5 m。研究为综放开采区段煤柱宽度的确定提供了指导。 展开更多
关键词 沿空掘巷 窄煤柱 合理宽度 应力分布 水平位移场 围岩变形量
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基于高效保角变换的单个复杂洞室围岩应力场解析解研究 被引量:7
11
作者 皇甫鹏鹏 张路青 伍法权 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期3905-3913,共9页
基于高效的、边界点搜索的地下洞室外域映射函数解法,以及柯西积分公式和弹性力学中的复变函数解法,简化并总结求解单个复杂洞形围岩应力场解析解的一般性步骤,推导出势函数的解析表达式,然后根据应力组合的复势表达式求解出各应力分量... 基于高效的、边界点搜索的地下洞室外域映射函数解法,以及柯西积分公式和弹性力学中的复变函数解法,简化并总结求解单个复杂洞形围岩应力场解析解的一般性步骤,推导出势函数的解析表达式,然后根据应力组合的复势表达式求解出各应力分量的解析表达式。在映射函数已知的情况下,利用该表达式能够快速精确地求出任意复杂形状洞室的围岩应力场解析解。通过与数值计算结果相比较,得出该解析解法能够计算出更为精确的应力场,并且求解效率很高。同时,求解直臂马蹄形洞形平面问题的应力场解析解,分析在3种不同远场应力情况下的应力集中情况。最后,结合锦屏一级水电站主厂房的实际情况,求解出开挖后的围岩应力场解析解。 展开更多
关键词 岩石力学 围岩应力场 保角变换 解析解 单洞室 柯西积分公式
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深部矿井下山采区底板巷道跨采技术研究 被引量:7
12
作者 李如波 涂兴子 +2 位作者 翟新献 黄广帅 李明远 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第7期56-60,共5页
针对平煤十矿采区底板回风下山巷道工程地质条件,通过数值计算研究了深部回风下山底板巷道变形破坏严重的主要原因、跨采前后底板巷道围岩应力场和位移场以及跨采期间巷道围岩变形规律。研究结果表明,原岩应力高、围岩岩性差以及工作面... 针对平煤十矿采区底板回风下山巷道工程地质条件,通过数值计算研究了深部回风下山底板巷道变形破坏严重的主要原因、跨采前后底板巷道围岩应力场和位移场以及跨采期间巷道围岩变形规律。研究结果表明,原岩应力高、围岩岩性差以及工作面采动影响,是采区回风下山巷道围岩变形失稳破坏严重的主要原因。跨采前巷道底板应力场呈"泡形"分布规律,巷道围岩最大应力集中系数为2~3;跨采后底板巷道围岩应力恢复到原岩应力。跨采期间底板巷道围岩移近量为底板巷道与跨采工作面水平距离L的单调递增函数。研究结论对于实现采煤工作面安全跨采提供了技术支撑。 展开更多
关键词 深部矿井 回风下山 跨采 底板巷道 围岩应力场
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芦子沟矿厚煤层沿空掘巷窄煤柱宽度优化及应用 被引量:4
13
作者 孙利辉 丁斌 +4 位作者 李旺军 陈振 商德勇 张永健 宋家乐 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1151-1160,共10页
护巷煤柱宽度是沿空掘巷技术成功与否的关键。以芦子沟矿8103工作面沿空掘巷工程为背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,研究沿空掘巷内外应力场传递演化规律,确定沿空掘巷内应力场分布范围,对比分析不同宽度护巷煤柱下巷道围... 护巷煤柱宽度是沿空掘巷技术成功与否的关键。以芦子沟矿8103工作面沿空掘巷工程为背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验等方法,研究沿空掘巷内外应力场传递演化规律,确定沿空掘巷内应力场分布范围,对比分析不同宽度护巷煤柱下巷道围岩的形变特征,得到最优护巷煤柱宽度为8m。结果表明:内外应力场呈“双驼峰”状分布,内应力场范围为12.2~13.8m,巷道布置在内应力场范围内不会引起支承压力的明显变化,能够保持巷道相对稳定;煤柱宽度由3m增加至35m时,煤柱内垂直应力增长率出现先增大后减小的趋势;煤柱宽度为3~8m时,煤柱内垂直应力分布近似为“单驼峰”,煤柱宽度为10~35m时,煤柱内垂直应力分布近似为“双驼峰”。随着煤柱宽度的增大,煤柱内部弹性核区不断增加,煤柱塑性区形状由“贯穿”状向“H”形过渡,直至发展为“X”形;煤柱内部破坏方式由“拉、剪复合破坏”向“剪切破坏为主”发展,最终破坏形式为“全剪破坏”。现场试验表明:宽度为8m的护巷煤柱可以有效地控制巷道围岩变形量,能够维持巷道整体稳定;与原护巷煤柱相比,煤炭损失率降低了77.15%,提高了煤炭资源采出率。 展开更多
关键词 沿空掘巷 窄煤柱 内外应力场 数值模拟 围岩变形
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大断面硐室顶板卸压机理及其应用技术研究 被引量:6
14
作者 翟新献 秦龙头 +2 位作者 赵高杰 陈成宇 李文杰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第10期1-6,50,共7页
为了保持深部硐室的长期稳定,降低硐室维修费用,保证矿井的安全生产,以新庄煤矿暗斜井第2部大断面机头硐室为工程背景,采用数值计算研究了大断面硐室顶板卸压巷道的卸压机理。研究结果表明,顶板卸压以后硐室顶底板围岩垂直应力均大幅减... 为了保持深部硐室的长期稳定,降低硐室维修费用,保证矿井的安全生产,以新庄煤矿暗斜井第2部大断面机头硐室为工程背景,采用数值计算研究了大断面硐室顶板卸压巷道的卸压机理。研究结果表明,顶板卸压以后硐室顶底板围岩垂直应力均大幅减小,且底板垂直应力减小的幅度较大;顶板卸压对硐室顶板的扰动较小;卸压以后硐室顶底板和两帮围岩水平应力、水平位移均明显减小,所以顶板卸压效果明显。在此基础上,设计了大断面硐室顶板卸压巷道的参数和卸压区域,并提出了卸压巷道掘出以后,采用定向抛掷爆破法进行顶板区域卸压的施工方法。 展开更多
关键词 大断面硐室 顶板卸压 卸压参数 围岩应力场 暗斜井
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三向非等压应力场下围岩主应力差与塑性区分布关系研究 被引量:1
15
作者 刘洪涛 韩子俊 +5 位作者 韩洲 陈子晗 韦晟杰 刘勤裕 程文聪 吴双 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期291-306,共16页
首先,以弹性理论为基础推导出考虑巷道轴向应力影响的主应力差解析式,通过变化水平侧压比、轴向侧压比研究完全弹性条件时不同应力场下主应力差分布形态演化规律。其次,推导出考虑轴向应力作用的围岩塑性区近似解,研究不同应力环境下围... 首先,以弹性理论为基础推导出考虑巷道轴向应力影响的主应力差解析式,通过变化水平侧压比、轴向侧压比研究完全弹性条件时不同应力场下主应力差分布形态演化规律。其次,推导出考虑轴向应力作用的围岩塑性区近似解,研究不同应力环境下围岩的塑性区形态演化规律。最后,对比分析主应力差及塑性区形态特征,研究二者分布形态的对应关系,并通过数值模拟验证理论分析的正确性。研究结果表明:在弹性理论下,三向应力场条件的主应力差值分布会呈现圆形、椭圆形、蝶形3种形态的演化规律;在考虑巷道塑性破坏的情况下,主应力差值在σx、σz较小一侧形成峰值壳,在较大一侧形成卸压壳。在不同水平侧压比及轴向侧压比情况下,围岩塑性区形态会呈现圆形—椭圆形、椭圆形—蝶形、蝶形恶性扩展3个阶段的演化过程。巷道主应力差的分布形态在一定程度上可以反映塑性区形态,主应力差和塑性区在相同应力条件下的形态特征具有逐一对应关系,且二者形态在很大程度上由水平侧压比决定,轴向侧压比对塑性区形态影响较小。160206回风巷在偏转式主应力差集中区形成非对称异化特征。本文基于分析及现场破坏情况提出的联合协同支护技术在现场应用效果较好。 展开更多
关键词 主应力差 轴向应力 巷道塑性区 非静水压力场 围岩控制
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考虑损伤的非等压隧道抗力系数计算
16
作者 张煜 杨自友 +2 位作者 高鹏 尚阳光 蔡永彬 《广西科技大学学报》 CAS 2024年第1期55-61,共7页
围岩抗力系数是结构设计非常重要的一个参数,Mogi-Coulomb能够较好地反映真三轴条件下中间主应力的影响。基于Mogi-Coulomb准则和弹塑性模型,在合理考虑岩石损伤的情况下,推导出圆形隧洞在非均匀应力场下的围岩抗力系数,更贴近隧洞开挖... 围岩抗力系数是结构设计非常重要的一个参数,Mogi-Coulomb能够较好地反映真三轴条件下中间主应力的影响。基于Mogi-Coulomb准则和弹塑性模型,在合理考虑岩石损伤的情况下,推导出圆形隧洞在非均匀应力场下的围岩抗力系数,更贴近隧洞开挖后的围岩真实状态。推导出围岩抗力系数计算公式,并结合实际工程算例分析了侧压力系数、损伤变量、极轴夹角和剪胀系数对围岩抗力系数的影响。结果表明:围岩抗力系数随着极轴夹角和侧压力系数的增大逐渐减小,且减小幅度越来越小。隧洞岩石的损伤会严重影响围岩抗力系数的计算,围岩抗力系数随着损伤变量的增大而减小,导致围岩的承载能力降低,对隧洞稳定性产生不利的影响。 展开更多
关键词 隧洞 围岩抗力系数 非均匀应力场 Mogi-Coulomb准则 围岩损伤
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边界元法的巷道应力反分析 被引量:4
17
作者 李庆国 《焦作工学院学报》 1999年第4期262-266,共5页
应用边界元法程序, 提出了巷道应力反分析的基本方法; 并根据现场的实测结果, 利用边界元法的计算机程序, 反算出地下巷道的水平向场应力, 然后把所算得的水平向场应力作为已知值返回代入边界元法程序, 求出地下巷道周边和围岩的... 应用边界元法程序, 提出了巷道应力反分析的基本方法; 并根据现场的实测结果, 利用边界元法的计算机程序, 反算出地下巷道的水平向场应力, 然后把所算得的水平向场应力作为已知值返回代入边界元法程序, 求出地下巷道周边和围岩的应力、位移和破坏范围等;再据此绘制出曲线图进行分析; 最后把电算结果的巷道位移量与现场观测结果的巷道移近量进行对比. 展开更多
关键词 应力反分析 边界元 水平向场应力 围岩 巷道
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特厚煤层沿顶巷道抗剪锚管索帮角控制技术研究 被引量:2
18
作者 单仁亮 吴景铜 +3 位作者 刘帅 李赓照 鲍永生 刘锦荣 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第6期1-10,共10页
针对特厚煤层沿顶巷道帮角围岩破碎外挤、锚索自由段受不均匀组合荷载作用导致的端部上翘和帮部变形较大等问题,以同忻矿8204巷道为研究对象,通过现场调研、拉剪试验、FLAC3D数值模拟和现场工业性试验等方法,并利用研发的抗剪锚管索支... 针对特厚煤层沿顶巷道帮角围岩破碎外挤、锚索自由段受不均匀组合荷载作用导致的端部上翘和帮部变形较大等问题,以同忻矿8204巷道为研究对象,通过现场调研、拉剪试验、FLAC3D数值模拟和现场工业性试验等方法,并利用研发的抗剪锚管索支护结构进行特厚煤层沿顶巷道抗剪锚管索帮角控制技术研究。首先开展拉剪试验,测试锚索组成抗剪锚管索结构前后的承载能力;其次在不考虑原岩应力影响的条件下,通过对巷道围岩内部支护应力场的分布情况,查找原支护方案帮部支护效果较差的原因;最后结合强帮强角支护理念,提出抗剪锚管索帮角控制技术及支护优化方案,利用数值模拟方法险证该优化方案的支护效果,并在现场进行长为300 m的工业性试验。现场监测数据表明,应用所研抗剪锚管索帮角控制技术后,特厚煤层沿顶巷道围岩变形得到了有效控制。 展开更多
关键词 抗剪锚管索 巷道支护 支护应力场 特厚煤层巷道 围岩控制 数值模拟
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回采巷道围岩破坏机理与控制技术研究
19
作者 邢云峰 《煤炭科技》 2024年第2期70-77,共8页
巷道开挖导致巷道围岩应力重新分布,塑性区也不断扩展。为确定坤达煤矿巷道围岩变形破坏情况并制定巷道支护方案,以坤达矿回采巷道为工程背景,采用理论分析建立非均匀应力场圆形巷道受力模型,推导了圆形巷道围岩塑性区边界方程;数值模... 巷道开挖导致巷道围岩应力重新分布,塑性区也不断扩展。为确定坤达煤矿巷道围岩变形破坏情况并制定巷道支护方案,以坤达矿回采巷道为工程背景,采用理论分析建立非均匀应力场圆形巷道受力模型,推导了圆形巷道围岩塑性区边界方程;数值模拟回采巷道在采动影响下的围岩破坏塑性区分布,并依据塑性区破坏深度提出巷道优化支护方案;数值模拟了原始支护方案与优化后支护方案的巷道围岩变形情况,发现优化支护后破坏范围、顶底板以及两帮位移量显著降低,围岩的变形情况得到控制。通过工业性试验和检测结果发现,顶板下沉量随工作面推进而增大,巷道在距工作面25~35 m受到的采动影响最为剧烈。优化支护后的巷道经采动影响后围岩变形量不大,达到了巷道支护设计要求,证明工作面回采巷道的优化支护设计是科学合理的。 展开更多
关键词 非均匀应力场 数值模拟 围岩变形 支护参数优化
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金川矿区深部巷道围岩流固耦合稳定性数值模拟 被引量:5
20
作者 张春阳 曹平 +2 位作者 靳瑾 蒲成志 孟京京 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第33期31-36,共6页
地下水渗流会影响巷道围岩力学性质,本文结合流固耦合基本原理,以金川二矿区深部巷道为例,采用MIDAS/GTS建立了金川二矿区1000m水平某巷道流固耦合模型,研究渗流对围岩应力场、围岩变形及开挖卸载影响。计算结果表明,渗流作用对巷道围... 地下水渗流会影响巷道围岩力学性质,本文结合流固耦合基本原理,以金川二矿区深部巷道为例,采用MIDAS/GTS建立了金川二矿区1000m水平某巷道流固耦合模型,研究渗流对围岩应力场、围岩变形及开挖卸载影响。计算结果表明,渗流作用对巷道围岩竖向应力的影响大于水平应力,渗流也导致围岩最大、最小主应力比无水时偏大。渗流和无水状态下围岩变形空间分布具有相似性,渗流对巷道围岩水平位移影响相对较小,但对围岩竖向位移影响较大,其中巷道拱部竖向位移明显大于无水状态,渗流时拱部最大位移约为8.2mm,而无水时仅2.3mm左右。因此,渗流效应将导致巷道顶板稳定性变差。开挖卸载对渗流场的影响表明,开挖后巷道周边压力水头迅速降低,孔隙水压力最小降为零,且孔隙水压力也从水平层状分布变为沿巷道轮廓环形带状分布。 展开更多
关键词 流固耦合 渗流 围岩应力场 围岩变形 开挖卸载 孔隙水压力
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