动力扰动下深部出矿巷道围岩的变形特征

来源：黄金科学技术杂志2019年第2期北京时间：

作者：王春,王成,熊祖强,程露萍,王怀彬

单位：1. 河南理工大学能源科学与工程学院，河南 焦作 454000,2. 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083,3. 煤炭安全生产河南省协同创新中心，河南 焦作 454000

摘要：以冬瓜山铜矿井下900 m深处的出矿巷道作为研究对象，基于“隔一采一充一”阶段凿岩、分段崩落的回采方案，利用FLAC3D数值模拟软件研究了静动态开挖过程中出矿巷道围岩的变形特征。模拟相关岩体力学参数由三轴压缩及频繁冲击扰动试验数据折减获得，采用Mohr-Coulomb模型进行静态开挖分析，结合Strain-Softening模型进行动态扰动影响模拟分析。研究结果表明：爆破产生的扰动促使围岩变形加剧，但不会改变静态开挖时围岩变形演化的规律；开挖时巷道周边产生应力卸荷现象，且顶板出现拉应力，靠近采场巷道两帮应力离散性大，造成顶板易产生拉伸破坏，靠近采场巷道两帮易发生片帮；结合深部出矿巷道实际稳定情况，推测巷道顶板及靠近采场部位易产生破坏，需加强支护，其余部位稳定性相对较好。

关键词：深部开采,动力扰动,采矿方案,数值模拟,出矿巷道,变形特征

基金资助：河南省高校重点科研项目“地热新能源合理开采涉及的气—水—岩三态平衡机制研究”（编号：18A440014）、河南理工大学博士基金项目“高静载高温状态下深部岩石动力学特性研究”（编号：672707）、河南省重点研发与推广专项（科技攻关）项目“气液自行循环开采高温岩体地热能技术研究” （编号：192102310247）和深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室开放研究基金项目“高静载卸荷过程中受冲击小扰动时煤岩的破坏机理”(编号：SJF201803)