深部破碎岩层巷道支护技术研究与应用
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更新于2024-09-02
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"深部破碎岩层巷道支护技术研究"
深部破碎岩层巷道支护技术是一项关键的工程挑战,特别是在矿产开采和隧道建设等领域。在深部地下环境中,岩石通常受到极大的压力,易发生破碎和变形,这对巷道的稳定性和安全性构成威胁。董尹庚的研究深入探讨了针对这种复杂地质条件下的支护策略。
在深部围岩的耦合支护机理中,"承载圈"的概念被引入来理解和支持过程。一次承载圈主要由初期支护如锚杆、锚索和喷射混凝土构成,它直接与围岩接触,提供了基本的支撑力。二次承载圈则指的是未被直接加固的周围岩体。一次承载圈通过锚杆的锚固端向二次承载圈传递力,形成一个动态的支撑系统。当一次承载圈限制二次承载圈的变形时,它能阻止围岩的进一步破坏,并通过协调变形过程强化自身,同时释放二次承载圈的部分能量,减少其变形。
数值模拟在巷道支护设计中起着至关重要的作用。通过对支护结构的计算机模拟,可以预测和评估不同支护方案对巷道稳定性的影响。在董尹庚的研究中,数值模拟结果显示,采用提出的支护策略后,巷道两帮的应力集中显著降低,这减少了因应力不均导致的破坏风险。同时,巷道的屈服范围减小,意味着结构的刚度和强度得到提高。此外,顶底板和两帮的移近量得到有效控制,这对于防止巷道垮塌和保证工人安全至关重要。
深部破碎岩层巷道的支护不仅涉及到力学原理,还涉及到材料科学、地质学和工程实践等多个方面。合理的支护设计应考虑岩层的物理特性、地应力分布、开采活动的影响以及支护材料的性能。通过深入研究和持续的技术创新,可以开发出更加适应深部复杂地质条件的支护方法,从而保障地下工程的安全和效率。
深部破碎岩层巷道的支护技术是一项涉及多学科的综合性工作,需要结合理论研究和实际工程经验,通过耦合支护机理和数值模拟等手段,实现对地下环境的有效管理和保护。而董尹庚的研究成果为解决这一问题提供了新的思路和实践依据。
2020-06-12 上传
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