深部高地应力巷道塑性破坏特征及注浆支护

作     者：黄耀光 张天军 HUANG Yaoguang;ZHANG Tianjun

作者机构：西安科技大学理学院陕西西安710054 西安科技大学安全科学与工程博士后流动站陕西西安710054 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2019年第36卷第5期

页      面：949-958页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51604214,51774234) 中国博士后科学基金项目(2016M592818) 陕西省自然科学基金项目(2019JQ-381) 西安科技大学博士启动基金项目(2015QDJ071) 西安科技大学培育基金项目(201647) 

主　　题：侧压系数 围岩应力 塑性破裂区范围 破裂形态 注浆加固 

摘      要：为探讨基于围岩塑性破裂区分布的深部巷道精准注浆加固技术,推导得高地应力下非等压二区破坏圆形巷道的应力和塑性破裂区范围的理论解,并结合COMSOL软件,揭示侧压系数、围岩软弱破裂程度和注浆加固对其的影响规律。结果表明:随侧压系数增大,顶底板内的环向应力和塑性破裂区范围显著增大而巷帮的却减小;围岩软弱破裂程度越高,其最大环向应力越小而塑性破裂区范围越大,故决定塑性破裂区范围的是最大环向应力所在位置距巷道表面的距离;塑性破裂区在侧压系数、黏聚力和内摩擦角的不同组合下将呈圆形、类椭圆形和近似蝶形;注浆加固对具有不同可注性和可改造性围岩的塑性破裂区形态、位置和范围的影响不同。其成果可为高地应力巷道注浆加固等设计提供参考。