钢管混凝土支架作用下南关矿煤巷变形破坏规律

摘要：

以汾西矿区南关矿煤巷为原型,依托嵌套式相似模拟实验系统建立物理相似模型,研究煤巷在钢管混凝土支架支护下围岩应力、位移分布规律和变形破坏特征.应用FLAC3D 5.0建立钢管混凝土支架巷道模型,分别模拟埋深100～1000 m的情况,分析煤巷变形破坏规律及支架受力特点.研究结果表明:钢管混凝土支架能提高巷道的径向支撑压力,加载初期保持了巷道稳定,但随着荷载加大两帮收敛量大于顶底板移近量,帮部先出现裂隙并向顶底板发展,随后帮部和顶板相继失稳,可见帮部是支护的薄弱环节.在钢管混凝土支架作用下,巷道表面应力呈锯齿状分布,说明支架对围岩存在有效支护范围,支架之间是支护的薄弱部位;支架套管的轴力和弯矩均较大,容易发生破坏,导致支架的承载力丧失.可见,控制煤巷帮部和支架套管的变形破坏,提高其强度,是保证南关矿煤巷钢管混凝土支架支护稳定性的关键.

关键词：钢管混凝土支架、煤巷、围岩变形、帮部、模型实验

所属期刊栏目：5

分类号：TD353(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金51474218;中国矿业大学北京越崎杰出学者奖励计划;中央高校基本科研业务费专项资金2015QL02

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：160-168