深埋巷道'挤压-挠曲'复合底鼓理论与模拟研究

本研究聚焦于深埋巷道中的“挤压-挠曲”复合底鼓现象，这一问题在煤矿安全领域具有重要意义。深部巷道的特点，如层状底板和软岩特性，使得在巷道开挖后，原有的岩体应力平衡被打破，导致底板浅部岩层产生裂隙并形成破碎岩体。此外，相邻巷道的掘进活动会进一步对底板深部的完整岩层施加二次挤压压力，从而形成底鼓，其峰值位置通常偏离底板中央，形成典型的“挤压-挠曲”模式。 研究者通过对阳煤五矿+211水平皮带运输巷的实地考察发现，这里的底鼓现象即为“挤压-挠曲”复合底鼓，且其发生位置并非常规的底板中央。为了深入理解这种复杂的地质行为，论文结合了理论分析和相似材料模拟试验。理论分析部分探讨了底板受力状态、周围岩体物理力学特性、巷道布置位置以及掘进方式等因素如何影响复合底鼓的形成。通过模拟试验，研究人员得以揭示深埋巷道中底板变形、垂直应力和水平应力的分布规律。 这项研究对于非对称条件下深埋巷道“挤压-挠曲”复合底板围岩的变形规律提供了有价值的见解，有助于煤矿工程师更好地预测和控制此类问题，确保巷道的正常使用，防止因底鼓引发的安全事故。鉴于当前理论对这类复杂情况的分析尚不全面，深入研究这类巷道的稳定性是十分必要的，它将有助于提升矿井设计和施工的技术水平，保障煤矿开采的经济效益和安全性。