巷道扩修诱发冲击地压的时变机理

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangjunfeng_2009
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煤矿巷道在服务期限内受周围采掘活动等影响,产生顶板下沉,或片帮,或底臌等变形破坏,导致不能正常使用时,必须进行扩修。扩修过程中,巷道围岩应力重新分布,可能诱发冲击地压。本文针对这一问题,通过时变力学理论对巷道扩修诱发冲击地压的时变机理进行了以下几个方面的研究:(1)对煤岩试件-试验机系统、顶底板-煤柱系统、巷道围岩系统这三类煤岩时变系统进行了时变动力分析。通过弹塑性分析得到圆形巷道冲击地压发生条件,根据时变系统定义得到几何时变在内的几类时变冲击地压问题,建立了冲击地压时变理论。(2)分析巷道变形的主要原因,总结了巷道扩修工艺,结合弹塑性理论和时变力学原理得到无锚巷道扩修诱发冲击地压时变机理。无锚巷道扩修诱冲的主要原因是由于扩修导致巷道围岩系统的其他参数变化使得应力层面的冲击危险性升高。(3)考虑锚杆支护对变形模量的加强作用,得到锚支巷道扩修下的冲击地压时变规律。锚固作用降低了扩修的冲击危险性,锚固扩修诱冲的主要原因是变形模量等参数受巷道扩修影响导致应力层面的冲击危险性升高。(4)为探究巷道扩修诱冲影响因素的敏感性,通过正交实验设计对锚支巷道扩修的影响因素进行了敏感性分析,通过各影响因素的敏感性排序针对性提出巷道扩修诱发冲击地压防治技术。(5)为探究支护时机和支护或扩修作业时间对巷道扩修诱冲机制的影响,对不同支护时机和不同作业时间进行巷道扩修的巷道冲击危险性进行了分析。结果表明:巷道支护强度增加能够降低冲击危险性;支护时机的推迟可能加大冲击地压发生的危险性;作业时间的延长导致诱发冲击地压的危险性升高。该论文有图25幅,表6个,参考文献165篇。
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