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题名支护应力对巷道围岩临界应力影响的数值模拟研究
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作者
廖裴彬
赵扬锋
王学滨
郑一方
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机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁工程技术大学计算力学研究所
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2025年第10期142-150,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52474101)。
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文摘
冲击地压扰动响应失稳理论推导了冲击地压发生的理论公式和失稳判据,但针对巷道围岩临界应力的解析解未考虑非均一岩层等复杂地质结构及多变的载荷条件等因素。针对该问题,将冲击地压扰动响应失稳理论与岩层运动并行计算系统StrataKing−3D相结合,从简化的均质模型和工程实际模型(以龙家堡煤矿某巷道为例)2个方面,研究了巷道支护应力对临界应力的影响,并通过计算工程实际模型中巷道的安全系数,评估了巷道围岩安全性。研究结果表明:对于均质模型,巷道围岩临界应力的数值计算值较理论计算值大,与全国20个冲击地压矿井的调研数据定性相符;对于工程实际模型,当支护应力为0.4 MPa时,巷道围岩临界应力的数值计算值为35.61 MPa,与现行煤层临界应力(36.9 MPa)基本一致,验证了理论与数值计算相结合方法的准确性,而当支护应力提升至0.8 MPa时,临界应力达到44.69 MPa,安全系数为1.05,判断巷道基本安全。研究结果为确定巷道支护应力提供了新的方法。
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关键词
冲击地压
支护应力
围岩临界应力
扰动响应失稳理论
岩层运动并行计算
安全系数
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Keywords
rock burst
support stress
surrounding rock critical stress
disturbance response instability theory
stratum movement parallel computing
safety factor
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分类号
TD322
[矿业工程—矿井建设]
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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