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深部软岩巷道围岩塑性区演化规律及其控制
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  • 英文篇名:Evolution Law of Plastic Zone of Surrounding Rock on Deep Soft Rock Roadway and Its Control
  • 作者:王平 ; 冯涛 ; 朱永建 ; 余伟健 ; 任恒 ; 黄钟
  • 英文作者:Wang Ping;Feng Tao;Zhu Yongjian;Yu Weijian;Ren Heng;Huang Zhong;Work Safety Key Lab on Prevention and Control of Gas and Roof Disasters for Southern Goal Mines,Hunan University of Science and Technology;Hunan Provincial Key Laboratory of Safe Mining Techniques of Coal Mines,Hunan University of Science and Technology;School of Resource & Environment and Safety Engineering,Hunan University of Science and Technology;Hunan Province Key Laboratory of Coal Resources Clean-utilization and Mine Environment Protection,Hunan University of Science and Technology;
  • 关键词:深部软岩巷道 ; 塑性区轴比 ; 控制原理
  • 英文关键词:deep soft rock roadway;;axial ratio of plastic zone;;control principle
  • 中文刊名:XTKY
  • 英文刊名:Journal of Hunan University of Science & Technology(Natural Science Edition)
  • 机构:湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室;湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室;湖南科技大学资源环境与安全工程学院;湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室;
  • 出版日期:2019-07-09 13:47
  • 出版单位:湖南科技大学学报(自然科学版)
  • 年:2019
  • 期:v.34;No.121
  • 基金:国家自然科学基金资助项目(51804114;51774130);; 湖南科技大学科研启动基金资助项目(E51770);湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室开放基金资助项目(E21703)
  • 语种:中文;
  • 页:XTKY201902001
  • 页数:10
  • CN:02
  • ISSN:43-1443/N
  • 分类号:6-15
摘要
针对深部软岩巷道大变形的问题,采用理论分析、数值模拟以及工程试验等手段从巷道围岩塑性区演化规律探讨围岩控制原理.研究发现:深部高地应力软岩巷道塑性区轴比与应力集中之间的恶性循环,造成巷道围岩非均匀大变形,这是导致巷道失稳的主要原因.控制巷道塑性区最大半径方向上的围岩变形,这是关键,提出了"强化最大破坏深度围岩强度,强力控制关键区域巷道表面变形,支护结构协同控制,支护-围岩协同变形"的"两强两协同"围岩控制原理.基于该原理,设计以"可缩性桁架锚索+锚杆(索)"为核心的深部软岩巷道围岩协同控制方案,经工程试验表明该方案可有效地改善巷道围岩的大变形.
        In view of the large deformation of deep high stress soft rock roadway and by means of theoretical analysis,numerical simulation and engineering tests,the control principle of surrounding rock was discussed from the law of plastic zone evolution of tunnel surrounding rock. The study finds that deep high stress soft rock plastic zone of the non-uniform expansion is the main cause of the loss of stability of roadway,reflected in the vicious circle between the axial ratio of the plastic zone and the stress concentration. It is the key to control deformation of surrounding rock in the direction of maximum radius of plastic zone of roadway and puts forward rock control principle of "two strong and two synergy",which is "strengthening the rock strength of maximum damage depth,strong control of surface deformation in key areas of roadway,cooperative control of supporting structure,cooperative deformation of support-surrounding rock". Based on this principle,a cooperative control scheme of deep high stress soft rock roadway surrounding rock is designed with the core of retractable truss,anchor bolt( cable),and the engineering tests show that the scheme effectively improve the large deformation of surrounding rock.
引文
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