深部巷道动静载试验系统研制及初步应用

摘要：

为研究动静载作用下深部巷道围岩破坏失稳机制,自主研发一套新型深部巷道动静载试验系统.该系统由主体框架、箱体、移动平台、静态加载系统、动载扰动系统和巷道反力装置组成,可实现"高静载+动载扰动"复杂应力加载条件.本文以深部巷道围岩应力演化过程为依据,初步开展验证性试验.结果表明:该试验系统框架结构紧凑、箱体移动便利、系统操作简便;静态加载系统可实现轴向与侧向分级同步均匀加载,且具备长时间保载功能;动载扰动系统中的作动器可根据预设波形进行循环加卸载扰动,轴向落锤扰动装置和侧向摆锤扰动装置可进行单次锤击扰动;巷道反力装置虽然一定程度可模拟巷道开挖卸荷行为,但不便于观测巷道围岩变形破坏过程,后续将以人工开挖巷道方式开展相关研究;巷道围岩应力分布规律与现场实际相符,试验系统能够较好地还原地下工程中动静叠加复杂应力环境.研发的试验系统可开展大尺度深部巷道物理相似模型试验,对于研究深埋巷道动静载叠加诱冲机制、复杂应力环境下巷道围岩变形破坏规律、卸-支协同防冲作用原理以及远场能量传播衰减机制等具有重要价值与意义.

关键词：采矿工程、深部巷道、试验系统、动静载、应力扰动、围岩应力、相似模拟

所属期刊栏目：41

分类号：TD32(矿山压力与支护)

资助基金：山东省自然科学基金重大基础研究资助项目;山东省重点研发计划重大科技创新工程项目;山东省泰山学者攀登计划项目

在线出版日期：2022-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1513-1524