巷道冲击地压软化区能量极值判别准则及试验研究

作者：朱小景; 潘一山^*; 李祁; 王爱文; 王凯兴; 陈建强

来源：中国矿业大学学报. 自然科学版, 2021, 50(05): 975-982.

DOI：10.13247/j.cnki.jcumt.001330

• 冲击地压
• 软化区能量
• 巷道收缩位移
• 巷道收缩率
• 变形模量指数
• 冲击倾向性能量指数

为了解决目前巷道冲击地压理论研究对于能量分析的不完善,对冲击地压危险性判别难以定量化的问题,基于弹塑性力学理论,建立了圆形巷道弹塑性软化力学模型,得到了圆形巷道发生冲击地压的围岩软化区能量解析解;提出了巷道冲击地压发生的软化区能量极值判别准则,给出了巷道冲击地压发生的临界软化区能量、临界软化区半径、临界巷道收缩位移及临界巷道收缩率;提出了冲击倾向性能量指数.通过室内相似模拟试验对理论结果进行了验证,试验所得临界巷道收缩率、临界软化区能量的值与理论解析解吻合,变形模量指数变化趋势及巷道破坏情况与理论推导得到的规律一致.结果表明:巷道冲击地压发生存在临界软化区能量、临界软化区半径、临界巷道收缩位移及临界巷道收缩率;变形模量指数越大,冲击倾向性能量指数越小,临界软化区能量越小,越容易发生冲击地压;通过降低变形模量指数来提高冲击倾向性能量指数是防治冲击地压的必要前提.

• 单位
  辽宁工程技术大学; 神华新疆能源有限责任公司