矩形采场支护作用下围岩周边应力 复变函数解析解

地下采场围岩周边应力状态与其稳定性非常密切。为了控制采场的变形和破坏,矿体开采过程中, 通常借助支护体来保证采场安全作业条件。目前针对矩形孔口问题的应力状态解析解局限于未支护条件,适应性 有限。为了获取矩形采场支护作用下的围岩周边应力,采用复变函数理论分析和数值模拟方法,推导和求得不同 支护力作用下矩形采场周边的应力解析解和数值模拟解。结果显示,两者具有较高的拟合性;由两帮侧壁至顶板, 采场周边围岩应力呈现先增大后减小的“抛物线”趋势,拐角附近应力出现陡增现象,即应力集中现象;同时,随着 采场周围岩体支护阻力的逐渐增加,帮壁应力逐渐减小,顶板应力逐渐加大;对于大宽高比采场较长边的应力求解 误差增大的情况,实际可通过增加映射函数的项数以及加密模拟网格的方法来提高拟合性。     

采空区及煤柱下回采巷道围岩控制技术

为有效控制采空区及煤柱下方的回采巷道失稳破坏,采用现场监测和数值模拟的方法,对采空区底板岩层应力分布规律及巷道失稳破坏原因进行分析,同时根据分区支护的思想对不同区域巷道断面支护参数进行优化。研究表明:煤柱在底板岩层中传递的垂直集中应力是下部煤层回采巷道发生失稳破坏的主导因素。受遗留煤柱传递荷载影响,下部9#煤层应力呈现单峰值的"钟形"分布,根据其应力分布规律,对交叉区域巷道进行分区优化支护,提出不同区域的支护方案。工程实践表明,支护参数优化后,巷道得到了有效地控制。