巷道顶板蝶叶塑性区穿透致冒机理与控制方法

被引:45
作者
贾后省 [1 ,2 ]
马念杰 [3 ]
朱乾坤 [1 ,2 ]
机构
[1] 河南理工大学能源科学与工程学院
[2] 煤炭安全生产河南省协同创新中心
[3] 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
关键词
层状顶板; 塑性区; 巷道冒顶; 围岩控制;
D O I
10.13225/j.cnki.jccs.2015.1367
中图分类号
TD353 [巷道支护]; TD327.2 [];
学科分类号
摘要
针对高偏应力环境下层状顶板巷道冒顶事故频发、支护困难等问题,采用理论分析、数值模拟、现场探测和现场工程试验等综合研究方法,揭示了层状顶板巷道蝶叶塑性区的分布规律,阐明了蝶叶塑性区穿透分布致使巷道冒顶的力学机制,结果表明:蝶叶塑性区具有隔层穿透发育的特征,未发生塑性破坏岩层的存在不能阻断蝶叶塑性区在软弱岩层形成;顶板蝶叶塑性区穿透分布伴有强烈的变形压力,使软弱岩层塑性区下位未发生塑性破坏岩层受到持续巨大的"挤压"载荷,致使其发生断裂破坏,是巷道存在冒顶隐患的内在原因。据此提出了防止此类巷道冒顶的关键在于维护塑性区围岩稳定,需锚杆(索)长度大于塑性区边界,且具备可承受大变形而不破断的能力。基于以上研究,对神东保德矿81306二号回风巷进行了支护补强设计和试验,试验结果表明该支护对策能够有效维持巷道顶板稳定。
引用
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页码:1384 / 1392
页数:9
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