钢管混凝土支架作用下南关矿煤巷变形破坏规律

孔祥松; 单仁亮; 肖禹航; 鲍甜甜; 原鸿鹄

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钢管混凝土支架作用下南关矿煤巷变形破坏规律

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以汾西矿区南关矿煤巷为原型,依托嵌套式相似模拟实验系统建立物理相似模型,研究煤巷在钢管混凝土支架支护下围岩应力、位移分布规律和变形破坏特征。应用FLAC3D 5.0建立钢管混凝土支架巷道模型,分别模拟埋深100~1000 m的情况,分析煤巷变形破坏规律及支架受力特点。研究结果表明:钢管混凝土支架能提高巷道的径向支撑压力,加载初期保持了巷道稳定,但随着荷载加大两帮收敛量大于顶底板移近量,帮部先出现裂隙并向顶底板发展,随后帮部和顶板相继失稳,可见帮部是支护的薄弱环节。在钢管混凝土支架作用下,巷道表面应力呈锯齿状分布,说明支架对围岩存在有效支护范围,支架之间是支护的薄弱部位;支架套管的轴力和弯矩均较大,容易发生破坏,导致支架的承载力丧失。可见,控制煤巷帮部和支架套管的变形破坏,提高其强度,是保证南关矿煤巷钢管混凝土支架支护稳定性的关键。

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来源
《矿业科学学报》 |2020年第2期|160-168|共9页
作者
孔祥松; 单仁亮; 肖禹航; 鲍甜甜; 原鸿鹄;
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作者单位

中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京 100083;

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正文语种 chi
中图分类巷道支护;
关键词
钢管混凝土支架; 煤巷; 围岩变形; 帮部; 模型实验;

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