With the increase in mining depth, floor heave of rock roadway has become the key technical problems to be solved in deep coal mine. In this study, comprehensive research methods, including of laboratory tests, numerical simulation, theoretical analysis and field measurement, will be carried out to do the following research based on the proposed floor heave controlling technology of over-excavation and grouting-backfilling concrete (OEGBC). The laws of deformation and movement, stresses distribution and the characteristics of the plastic region around the roadway are investigated into deeply and systematically. The dynamic interaction relationships between the deformation and failure of the roadway roof, two sides and floor and time are analyzed. The time response mechanism of rock roadway deformation will be studied, and the influence mechanisms of OEGBC measure on stability of roadway surrounding rock will be revealed under quadratic perturbation. So the time effect of OEGBC technology controlling the roadway floor heave will be demonstrated in deep coal mine. The research results are important to control the roadway floor heave in deep coal mine.
随开采深度增大,深部岩巷的底臌控制已成为煤矿开采中亟待解决的关键技术问题。本课题根据前期研究成果提出的控制深部岩巷底臌新方法- - 超挖锚注回填为基础,采用实验室试验、计算机数值模拟、理论分析以及现场实测的综合研究方法,对深部巷道围岩变形移动规律、塑性区范围及发展过程、应力演化特征进行全面系统研究,分析巷道顶板、两帮及底板变形破坏的动态相互影响规律与时间关系,研究深部岩巷围岩变形的时间响应机理、超挖锚注二次扰动对巷道围岩稳定性影响的力学机制、超挖锚注回填的时效特性,揭示超挖锚注回填控制深部岩巷底臌的时间效应,对深部岩巷底臌控制具有重要意义。
项目根据前期研究成果提出的控制深部岩巷底臌新方法——超挖锚注回填为基础,采用实验室试验、数值模拟及现场实测的方法,研究了深部巷道围岩应力演化特征、围岩塑性区范围及发展过程与移动变形规律,获得了深部岩巷顶板、两帮及底板的变形破坏动态相互影响规律与时间关系;通过深部巷道围岩应力场、破坏特征及变形规律分析,研究了超挖二次扰动对巷道两帮及顶板的稳定性影响特征,并揭示了超挖锚注二次扰动对巷道围岩稳定性影响的力学机制;在考虑深部软岩巷道流变的基础上,同时引入岩石的损伤因子,建立了分析深部锚注巷道围岩力学特征的力学模型,研究了深部岩巷围岩变形的时间响应机理,通过位移反分析的方法确定模型中的蠕变参数,并由此确定了超挖锚注回填支护的合理时间,给出了预计深部巷道围岩变形与时间关系的公式。研究成果为控制深井巷道底臌提供一种新的途径。
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数据更新时间:2023-05-31
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