深部高应力软岩巷道的正方形置孔释压支护优化

本文主要探讨了深部高应力软岩巷道的支护问题，针对青云煤矿020202轨道平巷这一实际场景，研究者张博、李彦斌、韦庆量等人利用置孔释压支护技术来解决这一难题。置孔释压支护技术的核心在于通过在巷道周围设置特定形状的孔洞，以释放地层中的应力，从而减少围岩的变形和破坏。研究者首先依据巷道能量转换原理验证了这种技术的适用性，确认其能有效地支撑深部软岩并保持巷道的长期稳定性。 在实验部分，研究团队对置孔释压材料的六种不同孔型排列方式进行了深入研究，包括圆形、矩形、正方形、三角形、梯形和不规则形状。他们通过理论分析和物理相似模拟实验，对比了这些排列方式下的抗压强度和连续变形量。经过细致的数据分析，最终发现正方形排列方式具有最好的性能，表现为更高的抗压强度和较小的变形量。 为了进一步验证这一发现，研究者将正方形排列的置孔释压支护方案与原有的常规支护方案进行了数值模拟和现场应用对比。结果显示，采用正方形排列的支护措施显著降低了巷道围岩的塑性区范围，顶底板及两帮的变形量减少了超过70%，显示出明显的支护效果提升和围岩变形的有效控制。 这项研究对于深部矿井的支护策略具有重要指导意义，因为它提供了在高应力软岩条件下优化巷道稳定性的新方法。通过优化置孔释压材料的孔型排列，可以减少巷道维护成本，提高安全性，延长巷道使用寿命。此外，该研究也为其他类似地质条件下的巷道设计和施工提供了宝贵的经验和技术参考。 关键词：深部矿井、高应力软岩、新型支护技术、置孔释压支护、置孔释压材料、排列方式。本文的研究成果被发表在《矿业安全与环保》杂志上，具有较高的学术价值。