巷道稳定性分析:E2305运输平巷破坏特征与支护策略

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"高河矿E2305运输平巷破坏特征与支护参数优化" 本文探讨了高河煤矿E2305运输平巷在一次和二次采动影响下的围岩破坏特征以及相应的支护策略。研究发现,平巷在一次回采期间的变形相对较小,但在二次回采的超前阶段,由于采动的影响,围岩的变形显著增加,这可能导致冒顶事故。因此,对巷道支护技术进行了深入研究。 首先,文章提到了塑性区的分布特点,特别是当侧压系数λ小于0.5时,塑性区呈现X形分布,称为蝶形塑性区。当λ等于0时,塑性破坏范围达到最大。随着λ从1减小到0,上、下退化点逐渐靠近中心退化区,导致应力场的拓扑结构发生变化,进而引发巷道的失稳。此外,文章指出,λ=1时,巷道两帮的剪切破坏最为严重,而λ=0时,矩形和半圆拱形巷道的角落剪切破坏明显,优势主应力迹线曲率大的位置是破坏的主要区域,圆形巷道相对更为稳定。 主应力迹线被证明是分析巷道围岩应力场的有效工具。巷道围岩在两种情况下容易发生破坏:一是应力场拓扑结构改变(如退化点融合或分离),二是优势主应力迹线曲率大的地方。侧压系数不为0时,巷道围岩内部存在一系列封闭的主应力迹线圈,退化点的位置直接影响这些圈的厚度。在均质岩体中,主应力迹线圈越接近圆形,巷道的稳定性越高。 文章引用了多篇相关文献,包括关于巷道围岩应力场结构、岩石应变软化特性、裂隙岩体损伤本构模型、深部采动巷道顶板稳定性以及圆形巷道围岩偏应力场的研究,为深入理解巷道破坏机制和优化支护设计提供了理论依据。 基于以上分析,为防止E2305运输平巷发生冒顶事故,研究者提出了一套新的支护方案,旨在依据巷道围岩的破坏规律确保回采作业的安全进行。这个方案可能包括选择适当的支护材料、调整支护参数,如锚杆和锚索的布置方式、长度、间距,以及使用动态监测系统来实时评估巷道稳定性,以便及时调整支护措施。 总结来说,本文通过对高河矿E2305运输平巷的现场测量和数值模拟,揭示了巷道在不同采动阶段的破坏特征,并提出了适应这些特征的支护优化策略,为类似条件下巷道的安全管理和工程实践提供了重要的科学指导。