深部矿井巷道底鼓控制：损伤梁理论研究

"基于损伤梁理论巷道底鼓机理与控制研究，汪良海，张农，臧英新。文章探讨了深部矿井巷道底鼓问题，利用损伤岩梁力学分析方法，揭示了底鼓的主要诱因，包括底板深部围岩应力状态、巷道两帮的有效承载宽度和底板围岩的力学性质。文章提出了一种系统控制法来治理底鼓，包括转移高应力、增加承载宽度和强化底板力学性能。通过数值模拟在潘一东矿的应用表明，这种方法能有效控制底鼓，提高巷道稳定性，对矿井安全生产有积极影响。关键词：底鼓；损伤岩梁；系统控制法；有效承载宽度。" 本文是一篇首发论文，由汪良海、张农和臧英新共同撰写，主要研究了深部矿井巷道底鼓现象的成因和控制策略。底鼓是深部矿井安全生产中的一个重要问题，它严重影响巷道的稳定性和矿井的安全运行。作者运用损伤岩梁力学理论进行分析，发现底板深部围岩的应力状态、巷道两帮的有效承载宽度以及底板围岩的力学性质是导致巷道底鼓的主要因素。 针对这些因素，他们提出了一种创新的“系统控制法”。该方法的核心思想包括三个方面：一是通过某种方式转移巷道围岩内部的高应力，减轻底板承受的压力；二是扩大巷道两帮的有效承载宽度，增强其支撑作用，减少底板的变形；三是强化底板围岩的力学性质，提高其抵抗变形的能力。这些措施旨在综合改善巷道的稳定性，从而有效控制底鼓的发生。 为了验证这一控制法的效果，研究人员在潘一东矿进行了数值模拟研究，确定了合适的支护参数。实际工程应用结果显示，系统控制法显著降低了巷道底鼓的程度，有效地控制了巷道底板的移动，提高了整个巷道围岩的稳定性，为矿井的安全生产提供了有力保障。 关键词中的“底鼓”指的是巷道底部的不均匀下沉现象，“损伤岩梁”是指考虑岩石损伤效应的力学模型，“系统控制法”是本文提出的综合治理底鼓的策略，“有效承载宽度”则是指巷道两帮能够提供有效支撑的区域宽度。该研究对深部矿井巷道的支护设计和施工具有重要的指导意义，对于预防和治理巷道底鼓问题提供了新的理论依据和技术支持。