某深井强采动巷道围岩破裂失稳的数值模拟
2021-09-14安智广李庆国孙华恺徐继涛
现代矿业 2021年8期
安智广 李庆国 李 勐 孙华恺 徐继涛
(1.山东玻纤集团股份有限公司;2.泰安景行新材料有限公司;3.泰安佳成机电科技有限公司)
随着开采强度和深度的增加,“五高两扰动”等急难技术问题日益突出,深部岩体表现为明显的非线性大变形等软岩力学特性。深部强烈开采扰动下,巷道大变形、锚固失效等问题广泛存在,使得巷道顶板的稳定性维控问题日益突出。钱七虎等[1]提出深部巷道围岩分区破裂化与空间、时间效应密切相关,并分析了分区破裂化的主要原因。苏海健等[2]基于黏弹塑性力学理论,分析了深部巷道围岩应变软化、破裂膨胀及流变特征。Jing 等[3]总结了深部巷道围岩损伤特性,研究了不同锚杆布置方式对围岩应力场、位移场演化特征及总体破坏规律。侯朝炯[4]证明深部巷道在高地压作用下,岩石由脆性破坏转为延性流变破坏,伴有较大塑形变形。黄炳香等[5]采用数值模拟研究了深井采动作用下巷道围岩大变形及结构失稳机理,并提出了深井采动巷道围岩流变和结构失稳大变形理论。某矿区段回风巷道受强矿压的长期剧烈影响,巷道顶板易破碎、煤壁易片帮、底鼓剧烈,巷道维护困难,支护及扩修成本极大,已经严重制约了矿井的安全高效生产。因此,以该矿区段回风巷道为案例,采用FLAC3D数值模拟,分析煤层厚度、构造应力及区段煤柱宽度对巷道稳定维控的影响特征,揭示典型地质及工况条件下的深井强采动巷道围岩破裂损伤机制。……
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