深部开采下巷道围岩尺寸效应的模型试验研究

本文主要探讨了深部回采巷道围岩的尺寸效应，由华心祝、陈登红等学者合作完成，发表于《中国科技论文在线》。他们的研究基于模型试验，这是一种满足一定相似准则的物理实验方法，对于深入理解深部开采环境下巷道围岩变形破坏的特性至关重要。试验对象选择了淮南丁集煤矿13-1煤及其直接顶、底，老顶、底的三种相似配比材料。 研究在深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室的深部巷道围岩破裂机理及支护技术模拟试验装置上进行，特别关注了大小两种不同开挖断面的矩形回采巷道的真三轴加载试验。试验结果显示，在深部开采条件下，大断面的巷道围岩显示出更大的变形量。有趣的是，大、小断面的围岩应变呈现出拉压交替的现象，这意味着深部围岩的应力状态复杂，既有拉伸也有压缩作用。 值得注意的是，巷道底板的环向应变表现为持续受压直至破坏，而且这个部位的应变值相对于其他部分较大。这表明巷道底鼓对深部回采巷道的稳定性具有决定性的影响。因此，研究者强调了控制巷道底鼓对于维持深部开采安全和高效的重要性。 此外，该研究还被资助于多个基金项目，包括高等学校博士点专项科研基金、国家自然科学基金重点项目和面上项目。作者华心祝教授作为主要负责人，不仅在教学上，还在煤矿安全高效开采以及巷道支护方面有着丰富的经验和深厚的理论基础。 这篇论文深入剖析了深部回采巷道围岩的尺寸效应，提供了对深部开采条件下巷道稳定性控制的科学依据，对于煤炭行业的工程设计和安全实践具有重要的参考价值。