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深部圆形巷道冲击破坏特征试验研究: 2025年; 为研究深部圆形巷道在扰动荷载条件下的冲击破坏特征,基于自主研发的冲击地压多功能物理模拟试验系统,针对大尺度类岩石材料开展圆形巷道冲击破坏试验,模拟地下800 m巷道受到开采扰动时的冲击破坏过程,分析了深部圆形巷道发生冲击破坏的应力应变、爆坑、声发射和红外辐射响应特征。结果表明:深部圆形巷道冲击破坏过程分为平静期、颗粒弹射期、块状剥落期、全面破坏期4个阶段;巷道破坏后两侧均形成“V”形爆坑,右侧爆坑的面积大于左侧,破坏程度高于左侧;巷道开始产生颗粒弹射时进入初始破坏阶段,声发射计数和能量缓慢增加,红外辐射温度场均匀分布,分异程度较低;随着扰动应力的增加,声发射计数和能量逐渐增大,红外辐射温度场出现升温并形成高温集中区域,温度场分异现象明显;临近全面破坏时声发射计数和能量突增,红外辐射温度场分异程度达到最大后降低,低温区域温度场整体温度升高。; 彭守建杨燕许江许庆峰秦朝龙农晓莉; 关键词：深部巷道声发射红外辐射

一种楔形砌体式圆形巷道吸能支护装置: 本发明涉及煤矿安全技术领域，涉及一种楔形砌体式圆形巷道吸能支护装置，包括外圈支护结构和内圈吸能结构，外圈支护结构由多个刚性箱式壳体铰接而构成的封闭结构，内圈吸能结构由多个吸能箱式结构铰接而构成的封闭结构，刚性箱式壳体与吸...; 盛继权肖永惠王美琪刘瀚琦杨发武陶涛孙磊肖和东张龙任唐闯徐江龙马征王昊

一种基于围岩分区的深部圆形巷道精准支护方法: 本发明公开了一种基于围岩分区的深部圆形巷道精准支护方法，它首先获取圆形巷道围岩力学参数及巷道尺寸；通过围岩力学参数及尺寸确定巷道围岩最小破坏区宽度；再基于轴变论理论计算巷道围岩最大破坏区宽度，根据最小破坏区宽度、最大破坏...; 文金浩王在泉左建平张黎明丛宇张拥军文志杰王肖珊

盾构机圆形巷道被动支护装置: 本实用新型提供一种盾构机圆形巷道被动支护装置，其包括：若干拱顶，其设置在所述圆形巷道的顶部中心位置且沿着所述圆形巷道的长度方向分布；棚左腿，其紧贴所述圆形巷道设置在每个所述拱顶的左下侧并通过卡缆与所述拱顶连接；棚右腿，其...; 王军平李靖张英杰康宇康晓波

考虑温度和损伤的圆形巷道围岩弹塑性分析: 2024年; 为研究圆形巷道围岩在温度应力和损伤作用的下塑性区半径及应力分布规律,基于统一强度理论,推导了围岩在温度应力和损伤耦合作用下的应力场、位移场和塑性区范围的计算公式。结合具体算例,分析了损伤、温度应力等因素对巷道围岩应力和塑性区范围的影响,计算结果表明:损伤和温度应力等因素均对巷道围岩应力和塑性区半径产生较大影响,其中损伤-温度应力共同作用时所造成的塑性区半径最大,相较于仅有围岩应力作用时的塑性区范围增加了8.1%。因此探究巷道在温度应力和损伤作用下围岩塑性区半径及应力分布规律是必要的,可以为巷道工程的优化支护设计和稳定性分析提供理论依据。; 贺杨杨自友高鹏尚阳光张煜刘俊杰; 关键词：统一强度理论温度应力圆形巷道弹塑性解

三向应力下支护应力对圆形巷道围岩应力分布规律的影响: 2024年; 为进一步探究支护应力对圆形巷道应力分布特征的影响规律,建立了考虑三向应力和支护应力条件下的巷道围岩力学模型,推导了巷道围岩煤岩体应力分布的解析方程,借助COMSOL进行了可靠性验证;通过赋值法讨论了13种应力边界(三向应力P_(x),P_(y),P_(z))及4种支护应力(0.2,1,2,5 MPa)下巷道围岩煤岩体径向应力、切向应力和轴向应力的分布情况。研究结果表明:(1)当水平应力(P_(x))大于垂直应力(P_(y))时,轴向应力随着深距(至巷道表面距离)的增加而增加;当水平应力(P_(x))小于垂直应力(P_(y))时,轴向应力随着深距的增加而降低;(2)当水平应力(P_(x))等于垂直应力(P_(y))时,轴向应力值不变,径向应力随着深距的增加而增加,切向应力随着深距的增加而降低;(3)围岩上的切向应力随着支护应力的增加而降低,过高的支护应力将导致局部拉应力的出现;径向应力随着支护应力的增加而增加;一定程度的支护应力不仅可以使巷道表面围岩从两向应力状态恢复到三向应力状态,同时可以降低切向应力,增加径向应力,降低围岩上的剪应力,均化巷道围岩应力,从而维护巷道的稳定性。; 郑建伟管增伦鞠文君张修峰薛珊珊王帅李海涛杨国强李春元王之禾; 关键词：巷道三向应力主动支护

基于Kelvin模型的圆形巷道位移反分析的唯一性被引量：1: 2024年; 讨论了黏弹性岩体中圆形巷道位移反分析的唯一性问题。以Kelvin模型为研究对象,在圆形巷道位移解析解的基础上,利用参数可辨识条件,对岩体参数进行了位移反分析唯一性的研究。结果表明:无论测量出多少个测点的位移,都不能唯一地反分析出所有岩体参数,至少要已知2个参数,才有可能唯一地反分析出其余参数;随着已知参数的增多,各参数的可辨识性逐渐增强;竖向地应力与水平地应力是否相等,且二者作为已知条件时其大小是否为0对反分析结果有较为明显的影响;适当减少待反演参数的数量对提升反分析结果的唯一性有显著影响;所有参数中地应力具有最好的可辨识性,其次是弹性模量,泊松比及黏滞系数最差。; 张志增程一桐周林豪余浩然刘丰林; 关键词：KELVIN模型位移反分析唯一性

考虑锚-岩界面相对滑移的圆形巷道全长锚固锚杆力学性能研究被引量：1: 2024年; 为了更好地揭示全长锚固锚杆与围岩的相互作用机制,基于圆形巷道弹塑性变形理论,通过考虑锚杆与围岩之间的相对运动,建立了全长锚固锚杆与围岩耦合作用的弹塑性力学模型。基于有限差分法(FDM)提出了一种求解耦合力学模型的简化数值程序,利用MATLAB软件编程得出了所提出模型的数值解。通过与现场监测数据的比较,验证了所提出模型的正确性。随后基于该模型分析了岩体的弹性模量、剪胀角以及托盘刚度对锚杆支护性能的影响。最后,为探究锚杆的最佳安装时间分析了不同应力释放率下锚杆的支护性能。结果表明,当应力释放率未超过60%之前,锚杆的支护效果随应力释放速率的增加而线性下降;之后,锚杆的支护效果迅速下降。因此,采用全长锚固锚杆支护时最好在巷道开挖后应力释放率未超过60%之前进行。; 李阿康岳中文王鹏任猛姚达; 关键词：全长锚固锚杆有限差分法剪胀角应力释放率

考虑软化和扩容的圆形巷道围岩Z-P准则弹塑性解被引量：1: 2024年; 巷道围岩受应力作用表现出的软化、扩容行为对巷道的变形和破环有重大影响。为了研究软化、扩容特性对巷道围岩稳定性的影响,根据岩体的软化特性,建立理想的弹性软化模型,将围岩分为弹性区、塑性软化区和破裂区;基于Zienkiewicz-Pande准则和非关联流动法则,考虑围岩的软化、扩容特性,推导出含中间主应力的圆形巷道弹塑性解析解;将Z-P准则与M-C、D-P等准则进行比较,分析了软化模量、扩容等因素对巷道围岩的影响。结果表明:Z-P准则可良好地适用于发生软化、扩容的巷道;中间主应力系数为0.4时,围岩塑性区范围最小,围岩位移最小,塑性区内应力最大;软化模量越大,围岩破裂区半径越大;剪胀角越大,塑性区位移越大,破裂区半径越大;支护阻力越大,巷道塑性区范围越小,且提高支护阻力能有效控制巷道围岩的变形。; 经来旺谢金鑫尚佳乐冯瑜腾蒋浩杰经纬; 关键词：中间主应力弹塑性分析

考虑轴向应力影响的圆形巷道围岩塑性区边界近似解被引量：10: 2023年; 为了研究考虑轴向应力作用的巷道围岩塑性区边界问题,基于Mohr-Coulomb准则,通过引入Lode角参数,推导出考虑轴向应力作用的圆形巷道围岩塑性区边界隐性方程,通过变化巷道水平应力σx、轴向应力σy分析了不同应力场下的围岩塑性区尺寸及形态,并通过数值模拟进一步说明了理论分析的可靠性。此外还研究了围岩黏聚力C、内摩擦角φ、巷道半径R、泊松比v对巷道围岩稳定性的影响。结果表明:①固定轴向侧压变化水平侧压的条件下,围岩塑性区尺寸变化会分为敏感区和迟钝区,且在水平侧压变化的过程中围岩塑性区形态会呈现圆形、椭圆形及蝶形3种形态。②固定水平侧压变化轴向侧压的条件下,围岩各位置的塑性区会呈现强烈的区间效应,通过与平面应变问题下的塑性区尺寸对比将区域分为轴向应力影响区和轴向应力无影响区。在轴向应力影响区内,轴向侧压的变化对围岩的塑性区尺寸影响较大。③巷道围岩的破坏形态由水平侧压η1决定,轴向侧压η2对塑性区形态影响较小,对尺寸影响较大。④围岩C、φ的增加会使巷道围岩的塑性区尺寸不同程度的减小,R的增加会使围岩不同位置塑性区呈等差数列增大。在轴向应力无影响区,v对围岩塑性区尺寸无影响,在轴向应力影响区内,翼角处的塑性区尺寸不受v的影响,其余位置的塑性区尺寸会受到不同程度的影响。; 刘洪涛韩子俊郭晓菲周光东韦晟杰韩洲陈小港程文聪; 关键词：围岩破坏圆形巷道

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