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《深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第34卷第2期中国矿业大学学报Vol.34No.22005年3月JournalofChinaUniversityofMining&TechnologyMar.2005文章编号:100021964(2005)0220166204深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究1,21,2孙晓明,何满潮(1.中国矿业大学力学与建筑工程学院,北京100083;21中国地质大学工程与技术学院,北京100083)摘要:通过对深部开采软岩巷道的变形破坏机理的研究发现,巷道变形破坏主要是由于支护体力学特性与围岩力学特性在强度、刚度以及结构上出
2、现不耦合所造成的;且变形首先从关键部位开始,进而导致整个支护系统的失稳.因此,要保证深部软岩巷道围岩的稳定性,必须实现支护体与围岩的耦合.数值模拟研究表明,当锚杆与围岩在刚度上实现耦合时,能最大限度地发挥锚杆对围岩的加固作用;当锚网与围岩在强度上实现耦合时,将会使围岩的应力场和位移场趋于均匀化;当锚索与围岩在结构上耦合时,可以充分利用深部围岩强度来实现对浅部围岩的支护.实践证明,软岩巷道耦合支护可以有效解决深部开采软岩巷道支护问题.关键词:深部开采;软岩巷道;耦合支护;数值模拟中图分类号:TD353文献标识码:ANu
3、mericalSimulationResearchonCouplingSupportTheoryofRoadwayWithinSoftRockatDepth1,21,2SUNXiao2ming,HEMan2chao(1.SchoolofMechanics,Architecture&CivilEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China;2.SchoolofEngineering&Technology,ChinaUniversity
4、ofGeosciences,Beijing100083,China)Abstract:Afterresearchingonthedeformationandfailuremechanism,thefailurereasonofroadwaywithinsoftrockatdepthistheuncouplingofmechanicscharactersbetweenthesup2portandsurroundingrock.Thekeypositionoftheroadwayisdeformedfirstly,the
5、nthewholesupportsystemisdestroyed.Bythenumericalsimulationanalysis,themaximumstrengthen2ingeffectofboltonsurroundingrockcanberealizedwiththerigiditycouplingbetweenboltandsurroundingrock;thestressfieldanddeformationfieldwillbedrovedtouniformwiththestrengthcoupli
6、ngsupportbetweenbolt2meshandsurroundingrock;thereinforcingsupporttosurroundingrockcanberealizedbyusinginnerrockstrengthwiththeconstructioncouplingbetweenanchorandsurroundingrock.Accordingtotheengineeringpractice,thecouplingsup2porttechniquecanresolvethesupportp
7、roblemofroadwaywithinsoftrockatdepth.Keywords:deepmining;softrockroadway;couplingsupport;numericalsimulation随着浅部资源的日益减少,我国煤矿开采深度部复杂的力学环境,使得软岩巷道围岩稳定性控制逐渐加深,以每年8～12m的速度增加,东部很多问题成为困扰煤矿安全生产和建设的主要难题之矿井正以每10年100～250m的速度发展.近年己一.“九五”期间,我国10个能源建设基地有8个有一批矿井进入千米以下的深部开采阶段.
8、由于深都相继出现了软岩问题,造成多对矿井的停产停收稿日期:20040520基金项目:国家自然科学基金重大项目(50490273);国家基金委创新群体基金项目(50221402);教育部科学技术研究重大项目(10405).作者简介:孙晓明(19702),男,山东省泰安市人,讲师,工学博士,从事软岩工程力学及软岩巷道支护理论与技术方面的研究.第2期
