【摘 要】
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巷道底鼓是影响巷道安全的重要问题之一,岩石在不同的加载速率下表现为不同的变形特征,从而导致巷道底板围岩在不同的应力环境中表现出不同的底鼓速率特征。本文采用理论分析、室内试验、数值模拟及现场工业性试验等研究方法,系统地研究了岩石在不同加载速率压缩下的变形特征,建立了岩石应变软化本构模型;分析了动压巷道底鼓的速率特征;提出底板卸压爆破控制技术,并进行进行现场实践。主要得到以下研究成果:（1）不同加载速
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（52074239）； 区域联合基金重点项目（U21A20107）；
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巷道底鼓是影响巷道安全的重要问题之一,岩石在不同的加载速率下表现为不同的变形特征,从而导致巷道底板围岩在不同的应力环境中表现出不同的底鼓速率特征。本文采用理论分析、室内试验、数值模拟及现场工业性试验等研究方法,系统地研究了岩石在不同加载速率压缩下的变形特征,建立了岩石应变软化本构模型;分析了动压巷道底鼓的速率特征;提出底板卸压爆破控制技术,并进行进行现场实践。主要得到以下研究成果:（1）不同加载速率下岩石变形特征:通过理论分析与室内试验,研究岩石在不同加载速率压缩下的力学特性及能量演化规律,揭示岩石的力学及变形特征、裂纹起裂与扩容损伤应力规律、岩石能量分布与加载速率的高度相关性,并提出岩石由塑性破坏向脆性破坏转变的临界指标,建立了应变软化本构模型同时进行模拟研究印证了室内试验结果。（2）动压巷道底鼓的速率特征研究:对巷道底鼓的力源因素进行分析,建立了动静叠加数值分析模型,分析了动静载作用下巷道底板响应特征,提出用动载扰动强度揭示巷道底鼓速率特征与动载应力的关系,开发了巷道底鼓动载响应阈值求解算法,对巷道底鼓动载扰动强度进行划分。（3）动压巷道底鼓的卸压控制研究:采用数值模拟方法分别从静载荷和动载荷两方面研究了不同的底板爆破方案对巷道底鼓的控制效果,分析了不同爆破方案下巷道底板围岩的应力、位移等变化规律,研究发现在支承压力峰值区内侧和底板水平应力峰值处进行卸压爆破是较为理想的底鼓控制措施。（4）工业性试验:依据端氏煤矿大巷地质条件,设计了现场底板爆破卸压参数及施工工艺,同时对此方案修复下的巷道围岩表面变形进行观测,结果表明巷道底板围岩稳定性和底鼓量得到有效控制,保障大巷长时服务的稳定性;并分析了底板爆破卸压对新河煤矿冲击危险区域的解危效果,解除了工作面顺槽掘进和生产期间的冲击危险性。该论文有图92幅,表12个,参考文献96篇。
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