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[1]魏晓刚,杨柳川,刘会丽,等.煤矿巷道及围岩结构地震动力稳定性的影响因素研究[J].地震研究,2021,44(02):233-241.
　WEI Xiaogang,YANG Liuchuan,LIU Huili,et al.Research on Influence Factors of the Seismic Dynamic Instability of Coal Mine Roadway and Surrounding Rock Structure[J].Journal of Seismological Research,2021,44(02):233-241.
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煤矿巷道及围岩结构地震动力稳定性的影响因素研究(PDF/HTML)

《地震研究》[ISSN:1000-0666/CN:53-1062/P]

卷:
44
期数:
2021年02期
页码:
233-241
栏目:
出版日期:
2021-06-30

文章信息/Info

Title:
Research on Influence Factors of the Seismic Dynamic Instability of Coal Mine Roadway and Surrounding Rock Structure
作者:
魏晓刚1; 2; 杨柳川1; 3; 刘会丽1; 3; 魏亚强4; 黄道顺5; 李广慧1; 呼志凯6; 秦 赛6; 高 赫7
(1.郑州航空工业管理学院 土木建筑学院,河南 郑州 450046; 2.中国地震局工程力学研究所 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080; 3.郑州意合达建筑科技研究院,河南 郑州 450046; 4.黄河交通学院 交通工程学院,河南 焦作 454002; 5.中和刚大工程顾问有限公司,河南 郑州 450046; 6.科兴建工集团有限公司, 河南 郑州 450046; 7.河南省大河基础建设工程有限公司,河南 郑州 450046)
Author(s):
WEI Xiaogang1; 2; YANG Liuchuan1; 3; LIU Huili1; 3; WEI Yaqiang4; HUANG Daoshun5; LI Guanghui1; HU Zhikai6; QIN Sai6; GAO He7
(1. College of Civil Engineering and Architecture, Zhengzhou University of Aeronautics, Zhengzhou 450046, Henan, China)(2. Key Laboratory of Earthquake Engineering and Engineering Vibration,Institute of Engineering Mechanics,China Earthquake Administratio
关键词:
动力失稳;  围岩介质;  地震动;  煤矿巷道;  数值模拟
Keywords:
dynamic instability;  surrounding medium;  earthquake motion;  coal mine roadway;  numerical simulation
分类号:
P315.9
DOI:
-
摘要:
为深入研究地震动力荷载作用下煤矿巷道与围岩结构破坏坍塌机理,得到煤矿巷道与围岩结构的失稳破坏机制,基于有限元数值软件ANSYS/LS-DYNA分析了El Centro地震波作用下煤矿巷道与围岩结构的失稳演化过程,重点探讨了截面形式、地层地应力及埋置深度等因素对煤矿巷道及围岩结构动力响应的影响,研究发现:圆形截面形成煤矿巷道的抗震性能相对较好,明显强于拱形及矩形截面形成的巷道; 埋置深度越深,煤矿巷道及围岩结构协同变形能力越差、越易发生动力失稳现象; 随着深度的增加,截面形式对煤矿巷道及围岩结构动力稳定性的影响逐渐弱化。煤矿巷道的顶板、帮部及腰部等围岩位置属于薄弱部位,易发生拉裂破坏现象,应采取合理有效的锚固防护措施来保证煤矿巷道及围岩结构的动力稳定性。
Abstract:
Aiming at the influence factors of seismic dynamic instability of the coal mine roadway and the surrounding rock structure,and by the help of the finite element analysis software,ANSYS/LS-DYNA,we analyze the failure process of the coal mine roadway and the surrounding rock structure which are subjected to El Centro earthquake wave,and focus on the influence of section form,embedment depth of the roadway,and the ground stress etc.on the dynamic response of the roadway itself.We find that the aseismatic behavior of the roadway with circular cross section is far better than that of the roadway with arch section or rectangular cross section.The deeper the buried depth of the roadway is,the weaker the collaborative deformation capacity of the roadway and the surrounding rock structure will be,and the more prone to failure they will be.As the buried depth of the roadway increases,cross section forms’ influence on the dynamic instability of the roadway is declining.Further,the roadway’s weak parts,such as roof,shoulder and waist are prone to tensile cracking,so,anchoring measures are necessary to ensure the dynamic stability of the roadway.

参考文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2020-09-24
基金项目:国家自然科学基金(51474045,41902266),中原千人计划科技创新领军人才项目(194200510015),河南省科技攻关项目(192102310465、202102310240、212102310275、202102310572、212102310967、212102310968),河南省高等学校重点科研项目(19A560023)和河南省住房城乡建设科技计划项目(HNJS-2020-K38,K-1915)联合资助.
更新日期/Last Update: 2021-06-30