深部巷道软弱围岩-约束混凝土支护相互作用机理研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51674154

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

王琦

完成单位：

山东大学

中文关键词：

流变围岩; 约束混凝土支护; 高强让压; 承载机制; 相互作用机理;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2017-01-01

结束日期：

2020-12-31

中文摘要：

深部巷道软弱围岩流变特性明显，持续时间长，破坏范围大，整体强度低，围岩控制困难。造成上述问题的根本原因在于该类巷道围岩变形破坏及其与支护体系相互作用机理不明确。. 本项目拟以典型深部矿井为工程背景，建立反映深部巷道软弱围岩的非线性黏弹塑性流变模型，开展三维流变模型对比试验，研究深部巷道流变围岩破坏机制，得到深部围岩外荷载计算模型。同时，基于约束混凝土拱架非等刚度力学模型，推导拱架内力计算公式，开展拱架强度承载和让压节点特性研究，得到约束混凝土拱架强度承载与失稳破坏力学判据，形成拱架承载能力计算方法，并通过拱架全比尺力学性能对比试验，研究约束混凝土控制机制与节点让压机制，建立约束混凝土支护力学计算模型。在此基础上，构建深部巷道流变围岩-约束混凝土支护相互作用计算模型，揭示其相互作用机理。本项目研究成果将为解决深部巷道的围岩控制难题提供理论依据与技术指导。