深部軟巖巷道采動(dòng)影響下“雙殼”力學(xué)模型及底鼓治理研究.pdf

1、近十幾年，淺部煤層資源日趨枯竭，礦井大部分巷道已經(jīng)進(jìn)入深部開(kāi)采階段，普遍達(dá)到600m以上。隨著開(kāi)采深度地增加，巷道圍巖表現(xiàn)出與淺部圍巖迥然不同的力學(xué)機(jī)理和現(xiàn)象，表現(xiàn)為工程軟巖。深部軟巖巷道在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下，表現(xiàn)出變形量大、破壞嚴(yán)重、強(qiáng)流變的特征。其中巷道底鼓是深部軟巖巷道最突出的問(wèn)題，嚴(yán)重制約著煤礦經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展，是亟待解決的問(wèn)題。
　　本文運(yùn)用巖體力學(xué)、彈塑性力學(xué)等理論，構(gòu)建了“雙殼”治理巷道底鼓模型，并推導(dǎo)出模型的彈性區(qū)和塑

2、性區(qū)及殘余強(qiáng)度區(qū)的應(yīng)力分布、位移的計(jì)算公式。
　　分析了深部巷道底板受力變形，支承壓力作用下回采巷道圍巖變形，支承壓力與受拉巖層深度關(guān)系，回采巷道底鼓力學(xué)原理，以及受采動(dòng)影響卞的因素。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)室相似材料模擬，得出巷道底板變形和應(yīng)力分布特征。在側(cè)壓系數(shù)λ=1.5的情況下，發(fā)現(xiàn)隨著煤層開(kāi)采向前，應(yīng)力向深部轉(zhuǎn)移，尤其是巷道底板出現(xiàn)破壞，通過(guò)“雙殼”支護(hù)，取得良好支護(hù)效果。
　　通過(guò)數(shù)值模擬，得出當(dāng)大巷布置在煤層底板時(shí)，