《考慮時間效應的深部錨固巷道長期穩定性基礎研究》是依託山東科技大學，由趙同彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：考慮時間效應的深部錨固巷道長期穩定性基礎研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙同彬
- 依託單位：山東科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
錨固支護作為礦山岩體加固的主要技術手段在淺部圍岩控制中起到了良好的效果，然而，在深部複雜應力環境作用下，岩體的流變變形量大、巷道破壞嚴重，錨固技術的推廣套用遇到了困難。本項目採用室內擾動流變試驗對加錨岩石進行系統長期力學性能測試，並自主設計試驗裝置，開展各種類型的錨固界面流變試驗，從整體效應和應力傳遞兩個層面研究錨固體的流變機理；建立反映錨固體時間效應的流變損傷本構模型，套用FLAC數值軟體的二次開發接口，編譯錨固體的自定義本構，進而模擬深部圍岩長期力學行為；採用遺傳算法進行錨固圍岩流變參數反演，構建深部開採巷道長期穩定性分析預測模式，開發基於實測時間序列信息的反分析應用程式。本項目旨在揭示深部開採錨固支護結構在長期荷載作用下的失穩破壞機制，並給出錨固巷道長期穩定性分析方法，為深部高地應力流變性巷道支護設計奠定理論基礎，促進錨固技術在煤礦深部開採中的套用。
結題摘要
錨固支護是礦山岩體加固的主要技術手段，在淺部圍岩控制中起到了良好的效果。然而，在深部複雜應力環境作用下，岩體的流變變形量大、巷道破壞嚴重，錨固技術的推廣套用遇到了困難。本課題針對深部流變性巷道錨固支護控制機理進行了研究，開展了大量的理論與試驗工作，形成的主要研究成果包括以下幾個方面：（1）發明了一種含錨試件製備裝置，通過系統的進行含錨試件流變力學室內試驗，分析了加錨對岩石流變力學特性的改善作用，建立了BK加錨體流變本構方程，揭示了錨固控制岩石流變的力學機制；（2）基於莫爾庫倫修正準則、損傷演化機理，分別建立了BK-MC和BKS本構方程，利用FLAC3D對其進行了二次開發，並對深部開採岩體工程變形破壞過程進行數值模擬研究，獲得了描述錨固圍岩流變過程的理想計算結果；（3）發明了一種錨固界面應力測試裝置，進行了錨固結構室內拉拔流變試驗，重點研究了界面剪應力分布規律，揭示了錨固界面流變的應力傳遞過程及失穩機理；（4）利用數字散斑方法，通過進行錨固結構室內推出試驗，分析了錨固結構失穩過程，獲得了整體變形場的演化規律；（5）基於遺傳算法和反分析方法，自主研發了GA-FLAC流變參數反演系統，對錨固圍岩流變參數進行反分析研究，實現了錨固體流變本構模型的智慧型辨識。本課題的研究成果揭示了錨固支護結構在長期荷載作用下的失穩破壞機制，給出了錨固巷道長期穩定性的科學分析和預測方法，為深部高地應力流變性巷道支護設計奠定了理論基礎。
