应力损伤-渗流耦合影响下的巷道稳定与控制策略

"应力损伤渗流耦合作用下巷道失稳及控制" 在煤矿开采过程中，巷道稳定性是一个至关重要的问题。标题中的“应力损伤渗流耦合作用下巷道失稳及控制”指的是在地下开采时，由于采矿活动导致的应力分布变化、岩石损伤以及地下水流动（渗流）三者之间的复杂相互作用，使得巷道出现严重变形和破坏。这种现象不仅威胁到矿山的安全，还严重影响生产效率和矿工的生命安全。 描述中提到，应力损伤-渗流耦合作用下的巷道变形破坏是一个亟待解决的问题。研究人员通过对朱仙庄煤矿II水平第二部胶带机大巷的实地考察，结合其水文地质条件和初期支护设计，采用理论分析、数值模拟和现场监测等手段深入探讨了这一问题。他们发现巷道失稳的本质在于渗流场、应力场和损伤场的相互交织，这三者之间的动态平衡被打破，导致巷道稳定性丧失。其中，渗流水对围岩的侵蚀是造成巷道破坏的关键因素，因为水的存在会加剧岩石的损伤并削弱其结构强度。 为了应对这种情况，文章提出了针对性的支护技术。这些技术包括疏水降压，即通过排水系统降低地下水位，减少渗流水对巷道壁的影响；深浅孔预注浆，通过预先注入浆液来加固围岩，阻止水分进一步渗透；锚网喷技术，利用锚杆、网片和喷射混凝土形成一个整体的支护结构；反底拱设计，通过在巷道底部设置反拱形结构增加支撑力；中空注浆锚索，利用中空结构的锚索进行灌浆，增强巷道的稳定性能；以及在严重区域采用强韧封层加固，通过特殊的材料或结构强化围岩的整体性。 关键词“应力损伤”涉及岩石在高应力环境下的内部微裂纹扩展和结构损伤；“渗流”是指地下水在岩石中的流动，它对岩石的力学性能有显著影响；“耦合”是指不同物理过程之间的相互影响；“巷道失稳”是指巷道结构失去稳定，可能导致坍塌或滑移；“巷道支护”是用于保持巷道稳定的各种工程措施。 这项研究强调了在复杂地质条件下，对巷道稳定性进行多因素考虑的重要性，并提供了有效的防治策略，对于提升矿山安全性和开采效率具有重要指导意义。通过这些技术和方法的应用，可以更有效地防止和控制应力损伤渗流耦合作用导致的巷道失稳问题。