当前位置:文档之家› 7巷道矿压显现规律10A(1)PPT课件

7巷道矿压显现规律10A(1)PPT课件

(1)断面相同两圆形巷道的间距D为:6r<D<12r
(2)半径不同两圆形巷道的间距D为:6R<D<6(r+R)
如果巷道周边形成塑性变形区,相邻巷道的应力影响 带不宜超过塑性变形区与弹性变形区的交界面。书P198提 供了数值计算岩体力学参数取值参考。
2021
16
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.2 相邻巷道的应力分布及巷道间距的确定
如果相邻巷道的应力影响带彼此重叠,但没有到 达相邻巷道,可进行巷道围岩应力值的叠加。
2021
15
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.2 相邻巷道的应力分布及巷道间距的确定பைடு நூலகம்
1、巷道围岩应力影响带
在静水压应力场中,弹性变形巷道的应力影响区域形 状为半径等于6r的圆(r为巷道断面半径)。在非静水压 应力场中,巷道的应力影响区域形状不再是圆形,一般为 长轴不大于12r的椭圆。因此:
图 7-3 采空区应力重新分布概貌
2021
1—超前支承压力 ;
2、3—侧向固定支承压力;
4—采空区支承压力.
8
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
2、回采工作面周围支承压力分布
支承压力 类型
超前支承压力 侧向固定支承压力
峰值离煤壁
4~8m
15~20m
应力增高系数 2.5~3.0
2.0~3.0
影响范围
40~80m
15~35
需要指出的是,表中指的是没 有其他采面影响情况,如果有相 邻工作面,出现侧向固定支承压 力与超前支承压力叠加,应力增 高系数更大,可达5~7.
采空区支承压力
1.0(1.3)
图 7-3
2021
9
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
7 巷道矿压显现规律
7.1 巷道围岩应力及变形规律 7.2 采动影响巷道矿压显现规律 7.3 巷道围岩控制原理
2021
1
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
1、原岩体内掘进巷道引起的围岩应力
巷道开掘前的未经采动影响岩体通常处于弹性变形状 态。
巷道开掘以后,围岩应力出现重新分布,巷道围岩内 出现应力集中。根据围岩强度与应力的大小可能有三种情 况。
2021
12
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
3、采动引起的底板岩层应力分布
图 7-5c
(3)二侧采空宽煤柱:
煤柱内的支承压力呈马鞍形 分布,应力增高系数为3.5左右。
底板岩层内同一水平面上, 支承压力以煤柱中心线处较小, 靠近煤柱边缘出现峰值。
底板岩层内应力呈扩展状态, 数值等于自重应力的等应力线与 煤 柱 边 缘 垂 直 线 的 夹 角 30~ 40 。
煤柱较大时,煤体支承压力影响深度 约为1.5~2倍煤柱宽度。
底板岩层内应力呈扩展状态,数值等 于自重应力的等应力线与煤柱边缘垂直线 的夹角30~40 。
底板岩层内同一水平面上支承压力最 大值在煤体下方,距采空区边缘数米处。
2021
11
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
2021
2
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
典型岩石单轴压缩全应力—应变曲线
弹性变 形阶段
塑性软 化阶段
流动变 形阶段
2021
3
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
1、原岩体内掘进巷道引起的围岩应力(圆形巷道为例)
情况1:岩体强度足够大,
r/a
径向应力
切向应力
情况3:部分围岩已经达到流动阶段
2021
5
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
1、原岩体内掘进巷道引起的围岩应力
2021
6
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
1、原岩体内掘进巷道引起的围岩应力
讨论:
(1)传统圆形巷道弹塑性理论解答的主要意义:理论解 释了支护阻力增大巷道变形减小的道理;理论解释了岩石 力学性质对巷道围岩应力重新分布和变形的影响。
3、采动引起的底板岩层应力分布
图 7-5b
(2)二侧采空窄煤柱: 煤柱内的支承压力呈钟形分布,
应力增高系数为5左右。
煤柱支承压力影响深度约为3~4 倍煤柱宽度。
底板岩层内应力呈扩展状态,底
板岩层内同一水平面上,垂直支承压
力以煤柱中心线处最大;数值等于自
重应力的等应力线与煤柱边缘垂直线
的夹角30~ 40 。
2021
14
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.2 相邻巷道的应力分布及巷道间距的确定
1、巷道围岩应力影响带 巷道开掘以后,其周围岩体内的应力重新分布。
巷道围岩应力受扰乱的区域称为影响带,一般以超过 原岩应力值的5%作为影响带的边界。
如果相邻巷道的应力影响带彼此不重叠,可以忽 略巷道间的相互影响。
围岩仍然处于弹性状态
2021
情况2:围岩出现应变软
化,但未达到流动阶段
4
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
1、原岩体内掘进巷道引起的围岩应力
相对应力(r/p0,/p0)
2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(2)按照围岩应力与其强度的相对关系,巷道掘进以后, 围岩应力重新分布形成的流动区、应变软化区岩石处于相 对极限平衡状态,应力达到岩石的强度,而处于弹性区的 围岩越往深处围岩强度越大于所受应力。
2021
7
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
2、回采工作面周围支承压力分布
2021
13
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
3、采动引起的底板岩层应力分布
(4)煤柱下方底板岩层一定范围内形成增压区的同时,附近还存
在一定范围的应力降低区。底板受采动影响过程中,随工作面推进,
在高度集中中急剧卸压,在铅直方向产生压缩和膨胀,伴生出水平方
向的压缩和膨胀,出现水平应力升高区和卸压区。
2、回采工作面周围支承压力分布
德国埃森采矿研究中心数值计算结果, 介质为弹性体,原岩应力25MPa。
图 2-21,22
2021
10
7.1 巷道围岩应力及变形规律
7.1.1 受采动影响巷道的围岩应力
3、采动引起的底板岩层应力分布
图 7-5a
(1)一侧采空煤体:
煤体支承压力近似三角形分布,应力 增高系数3左右。
相关主题