深部巷道含孔洞岩石形状效应数值模拟与支护技术

"含单一孔洞岩石形状效应数值模拟研究" 本文主要探讨了形状效应对含孔洞岩石在强度、变形特性和破裂模式方面的影响。研究人员运用岩石破裂过程分析系统RFPA2D进行了单轴压缩的数值模拟，以不同宽度的孔洞岩石试样为对象。研究发现，随着试样宽度的增加，完整岩石试样的峰值强度呈现出逐渐下降的趋势。然而，含孔洞岩石的峰值强度初期是增加的，然后逐渐减少，当试样宽度达到160mm时达到最大值。此外，孔洞岩石试样的破坏模式随宽度增加由拉伸破坏转化为剪切破坏。 进一步的分析指出，深部大断面巷道围岩的变形破坏具有明显的层次性。根据变形破坏程度，围岩可分为塑性区、弹性区和原岩应力区。塑性区又分为拉破坏区和剪切破坏区。数值计算和理论计算的结果显示，深部巷道围岩的塑性区范围大致相当于巷道当量半径的1到1.5倍。因此，深部巷道的支护设计必须考虑到围岩的力学性质和变形特征。 针对这种情况，文章提出了锚网索注浆耦合及围岩整体加固的支护技术。该技术以锚杆支护为基础，结合锚网索刚柔耦合和注浆加固，对顶板实施锚注回填，同时通过现场实时数据反馈来优化支护参数。实际工程应用证明，这种支护技术能有效地控制深部大断面巷道围岩的变形，显著改善支护效果。 参考文献涉及深井巷道应力松弛、深部巷道稳定性、软岩巷道支护等多个方面，这些研究为理解含孔洞岩石的力学行为以及改进深部巷道支护提供了理论依据和技术支持。作者简介提到了陈宇，他是一名专注于矿山压力与支护研究的硕士研究生。 本研究揭示了孔洞形状和大小对岩石力学特性的影响，对于矿井巷道的稳定性和支护策略有着重要的指导意义。通过数值模拟和实际工程经验，提出的支护技术有望解决深部大断面巷道的变形控制问题，提高矿山的安全性和经济效益。