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题名主动围压下岩石爆破裂纹扩展及邻近巷道动态响应
被引量：4
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作者
毛翔
何成龙
陈大勇
杨可谞
霍子怡
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机构
中北大学机电工程学院
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期4323-4338,共16页
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基金
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放研究基金项目(SKLCRSM22KF015)
山西省基础研究计划项目(20210302124197)
博士后科学基金项目(2021M702981)。
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文摘
为研究围压作用下岩石爆破和相邻巷道的破坏过程,采用带有炮孔含城门洞形巷道结构岩石试件进行实验,利用动态测试技术和高速摄像等方法,得到岩石动态破坏过程。基于HJC本构模型建立含有巷道和单爆破孔的岩石模型,将无围压下的仿真结果与实验结果进行对比,验证数值模拟方法的可行性。在仿真软件平台中引入应力初始化的方法模拟围压下岩石的破坏过程,分析不同围压环境对岩石爆破裂纹扩展的影响以及偏围压系数k对巷道结构破坏过程的影响。研究结果表明:在双向等围压条件下,随着围压水平的提高,对裂纹的抑制作用越显著,对于巷道有更好的保护作用;在单向围压条件下,随着水平围压的增大,巷道遭到破坏程度越大,随着竖直围压的增大,巷道越不容易发生破坏;偏围压条件下,围压对于爆生裂纹扩展具有明显的导向性,裂纹会朝着主应力的方向扩展,随着围压的增大,裂纹导向性越显著;当偏围压系数k<1时,裂纹主要沿竖直方向扩展,巷道并未发生破坏,当k>1时,随着k的增大,巷道迎爆面左拱肩的破坏程度越大,巷道稳定性越差。
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关键词
岩石爆破
围压
工程爆破
巷道防护
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Keywords
rock blasting
confining pressure
engineering blasting
roadway protection
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分类号
O382.2
[理学—流体力学]
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题名动载冲击地压巷道围岩稳定性多层次控制技术
被引量：42
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作者
焦建康
鞠文君
吴拥政
何杰
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机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
煤炭科学研究总院开采研究分院
煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期10-17,共8页
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基金
天地科技创新创业资金专项资助项目(2019-TD-MS003)
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804205)
国家自然科学基金资助项目(51804159)
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文摘
针对动载巷道易发生冲击地压的问题,以义马矿区动载冲击地压巷道为工程背景,采用现场实测、实验室试验、数值模拟相结合的方法,统计分析了动载冲击地压巷道冲击破坏特征和破坏原因,提出了动载冲击地压巷道围岩“深部卸压-浅部强支-巷表防护”多层次控制技术。研究结果表明:义马矿区动载扰动冲击地压巷道冲击破坏特征主要表现为:①巷道围岩瞬时变形量大;②巷道底鼓严重;③变形破坏程度和震源能量正相关;④冲击破坏之前,巷道围岩缓慢变形严重;⑤锚杆支护体系严重失效。巷道冲击破坏的主要原因为:高原岩应力和采动应力叠加形成的高静载应力集中、坚硬顶板脆断形成的动载扰动、巷道围岩“外碎内脆”的结构特性以及锚杆支护参数不合理导致的巷道围岩承载能力低。大直径钻孔卸压可以降低应力集中程度和范围,减小冲击破坏释放的能量,减缓动载对巷道围岩的扰动,从而降低巷道围岩发生冲击破坏的风险;针对不同锚固围岩破坏模式,采用加长或全长高预应力锚固、超高强度锚杆以及全断面支护,辅以金属可缩性支架防护巷道空间,可以有效提高冲击地压巷道围岩的自身的抗冲击性能。经实践,监测区域巷道围岩未发生冲击破坏,巷道位移和锚杆(索)受力均在允许范围内,验证了控制技术的可行性。
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关键词
冲击地压
钻孔卸压
锚杆支护
巷道防护
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Keywords
rock burst
drillhole pressure relief
bolt support
roadway protection
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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