深部巷道顶板塑性区低阻微变机理探讨

"该研究主要探讨了深部沿空巷道顶板蝶叶塑性区“低阻微变”性形成机理，针对深部巷道围岩控制问题，通过理论分析和数值模拟，以赵固二矿11030运输巷为例，研究支护阻力对主应力场及塑性区分布的影响。结果表明，现有的高强支护阻力（10^6 Pa数量级）在深部巷道中相对于围岩应力场（10^7 Pa数量级）仍属较低，无法有效改善应力状态，因此无法显著改变塑性区形态和尺寸，表现出‘低阻微变’特性。" 本文深入研究了深部沿空巷道的围岩控制技术，特别是顶板稳定性问题。在深部开采中，巷道的围岩变形和支护失效是常见的挑战。作者以赵固二矿的11030运输巷为实际工程案例，采用理论分析与数值模拟相结合的方法，对巷道顶板的岩层主应力场和蝶叶塑性区的分布特征进行了详尽的研究。 在研究过程中，他们发现当前的支护工程技术所能提供的最高支护阻力大约在10^6 Pa的水平，而深部巷道围岩承受的实际应力场却达到了10^7 Pa的数量级，两者相差一个数量级。这种差异表明，尽管采用了高强度的支护措施，但其效果并不显著，无法有效地改变围岩的应力状态。因此，塑性区的形态和尺寸变化微小，形成了所谓的“低阻微变”现象。 这一现象的出现对巷道的稳定性设计提出了新的挑战。传统的支护策略可能不足以应对深部开采中的复杂地质条件。研究强调了理解深部巷道的力学行为和改进支护策略的重要性，以减少塑性区的扩展，提高巷道的长期稳定性。 此外，此研究的成果对于指导深部矿井的巷道支护设计具有重要意义，有助于开发更有效的支护技术，以适应深部开采环境下的高应力和复杂地质条件。未来的研究可以进一步探索如何通过优化支护材料、结构或采用智能支护系统来改善“低阻微变”现象，从而实现深部巷道的安全和高效开采。 关键词：巷道支护；低阻微变；塑性区；深部巷道 这项研究为深部巷道支护技术的发展提供了理论依据，对于改善深部开采条件下的巷道稳定性问题有深远的实践意义。