破碎围岩环境下的巷道稳定性分析：应力与变形监测

"破碎围岩环境下巷道应力与变形监测 (2010年)" 这篇论文主要探讨了在破碎围岩环境中巷道的应力与变形监测问题，这是在煤炭开采过程中非常关键的一个环节，因为巷道的稳定性和安全性直接影响到整个矿山的生产和作业安全。论文作者通过对宁东矿区的具体研究，结合理论计算和现场实测数据，揭示了破碎围岩对巷道稳定性的影响。 在开采过程中，巷道周围的煤岩结构会随着时间的推移发生演化，这包括煤岩的破碎和变形。为了量化这些变化，研究者采用了多种监测技术，包括现场应力监测、声发射（Acoustic Emission, AE）和钻孔窥视。现场应力监测可以帮助研究人员了解巷道内部应力分布的变化，而声发射技术则可以捕捉到煤岩内部微小裂纹产生的声音信号，以此判断煤岩的动态破坏情况。钻孔窥视则提供了一种直观观察煤岩内部结构和损伤程度的方法。 通过这些方法，论文作者能够确定工作面煤巷的松动范围和塑性区的边界。松动范围指的是开采活动导致的煤岩松动区域，而塑性区则是指煤岩因应力作用产生永久变形的区域。这些数据对于预测巷道的稳定性至关重要。 论文还分析了破碎围岩环境下煤岩的非对称变形特征，这可能与煤层节理、裂隙的分布以及开采条件有关。非对称变形可能导致巷道的不均匀受力，增加巷道失稳的风险。因此，对这种特征的理解有助于优化支护设计，确保巷道的长期稳定。 此外，文中提及了其他学者的研究成果，如考虑煤柱介质的粘性或蠕变性的非线性动力学模型，以及煤柱时间相关的稳定性分析模型。这些模型为理解和预测破碎煤岩体的长期变形提供了理论基础。 羊场湾煤矿作为具体案例，其煤层节理裂隙发育，围岩稳定性较差，研究者运用综合监测手段，对煤岩非对称变形特征进行深入分析，为实际的矿山安全开采提供了切实可行的依据和建议。 这篇论文详细探讨了破碎围岩环境下巷道应力与变形的监测技术和分析方法，为矿井的安全开采提供了科学的决策支持，具有较高的理论价值和实践意义。