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基于3D打印的裂隙围岩巷道变形破坏特征物理模拟研究
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作者 王宗可 蒋力帅 +3 位作者 刘玉磊 何鑫 赵武胜 黄屹峰 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第3期128-140,共13页
煤矿巷道围岩普遍存在结构复杂、裂隙发育等特点,极大影响巷道的稳定性,因此研究裂隙围岩巷道变形破坏特征具有重要的理论意义和工程价值。以西部某煤矿12上302辅运巷为工程背景,采用砂型3D打印技术分层制备完整围岩巷道与裂隙围岩巷道... 煤矿巷道围岩普遍存在结构复杂、裂隙发育等特点,极大影响巷道的稳定性,因此研究裂隙围岩巷道变形破坏特征具有重要的理论意义和工程价值。以西部某煤矿12上302辅运巷为工程背景,采用砂型3D打印技术分层制备完整围岩巷道与裂隙围岩巷道物理模型,通过双轴加载试验与数字散斑技术(DIC)相结合的方式,探究围岩裂隙对巷道变形破坏规律的影响以及裂隙围岩巷道破坏分区特征。研究结果表明:采用粒径为0.070~0.140 mm和0.100~0.200 mm的硅砂,并改变基质配比,能够实现不同煤岩强度的分层打印,满足各煤岩强度比例关系;双轴加载后完整围岩巷道模型呈现巷道肩角处首先出现裂纹,两帮破碎且顶板下沉,以剪切破坏为主。裂隙围岩巷道模型的破坏主要沿预制裂隙演化,两帮破坏更加明显且出现块状破碎,一定程度上再现了实际工程巷道变形破坏特征;通过现场实测裂隙参数,并借助砂型3D打印技术可将测得裂隙参数导入巷道物理模型,能有效模拟实际工程中的巷道围岩变形破坏情况。研究成果能够为裂隙围岩巷道变形破坏特征的进一步研究提供借鉴,为砂型3D打印技术在巷道物理模型的应用提供试验基础。 展开更多
关键词 裂隙围岩 砂型3D打印 巷道物理模拟 DIC 破坏特征
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