深部开采矩形巷道围岩变形研究：尺寸效应与稳定性

"深部矩形回采巷道围岩变形破坏的尺寸效应研究" 这篇研究论文探讨了深部矩形回采巷道围岩在不同尺寸下的变形和破坏特征，特别是尺寸效应对巷道稳定性的影响。作者进行了实验室模拟试验，采用三种相似配比的材料制作了淮南矿区丁集煤矿13-1煤层及其直接顶(底)、老顶(底)的模型，并在深部巷道围岩破裂机理及支护技术模拟试验装置中进行了大、小两种断面的矩形回采巷道真三轴加载试验。 试验结果显示，当应力梯度逐渐增大时，无论大断面还是小断面的巷道，其围岩应变都表现出“浅部拉伸、深部压缩”的特征，存在一个零应变点。然而，大断面的应变值明显大于小断面。在底鼓压力达到峰值时，大断面所需压力低于小断面，但最终的位移量相当，分别为800mm和725mm。这表明，尽管大断面在深部开采条件下变形量更大，但其最终的稳定性可能与小断面相当。 论文还指出，深部开采的矿压实测结果与实验结果相吻合，这意味着在特定的开掘尺寸和支护强度下，允许大断面巷道有较大的变形可能是控制深部矩形回采巷道围岩稳定性的有效策略。这项研究为深部巷道的设计和支护提供了理论依据，强调了尺寸选择在围岩控制中的重要性。 作者们进行了深入的分析，指出深部开采条件下的尺寸效应不仅涉及到力学响应，还包括巷道变形模式、支护需求以及巷道长期稳定性等多个方面。这些发现对于优化深部巷道的设计，提高矿山的安全性和经济性具有重要的实践意义。 关键词涵盖了深部开采、矩形回采巷道、围岩变形、模型试验和尺寸效应，表明该研究聚焦于如何通过理解尺寸效应对巷道围岩行为的影响，来优化深部采矿作业的安全性和效率。这项工作得到了安徽省自然科学基金、国家自然科学基金等多个项目的资助，显示了其在学术研究和工业应用上的重要性。 参考格式：陈登红，华心祝，丁长栋，卢小雨.深部矩形回采巷道围岩变形破坏的尺寸效应研究[J].煤炭工程,2016,48(7):89-92. 这篇研究揭示了深部矩形巷道围岩变形的复杂性，特别是尺寸效应对稳定性的影响，为深部采矿工程提供了有价值的理论指导。通过实验室模型试验，研究人员得出了关于如何适应和控制深部开采中大断面巷道变形的新见解。