煤炭学报

作者：王卫军, 范磊, 赵志强, 韩森,

关键词：塑性区, 巷道围岩控制, 形成与扩展, 破坏模式, 支护机理,

随着煤层开采深度的不断增加，深部巷道围岩稳定性控制已成为采矿领域的重大难题之一，深部巷道围岩控制效果直接关系煤矿井下的安全生产和人员健康。巷道开挖后，塑性区的出现是影响巷道围岩稳定的主要原因。从塑性区形成与扩展的视角出发，在整理和归纳现有巷道破坏机理和围岩塑性区理论等成果的基础上，探讨了巷道破坏模式与围岩塑性区分布的内在关系，认为巷道围岩控制从本质上来说就是控制围岩塑性区形成与扩展的过程。围岩塑性区扩展的时效特性以及锚杆支护对围岩塑性区的控制作用，成为科学有效控制巷道围岩的重要理论依据，并基于此提出巷道围岩稳定性的控制理论与技术。结果显示，塑性区是巷道开挖的产物，围岩塑性区的形成与扩展是矿山压力作用的结果，对于深部巷道，围岩塑性区的出现是必然的。科学控制塑性区需要全面认识塑性区在巷道围岩中所起的作用，既要让围岩通过塑性破坏释放体内能量，又要防止塑性区的无序扩展。因此，在巷道围岩控制过程中应以充分发挥围岩自承能力为主，支护干预为辅。深部巷道围岩塑性区的控制具有全局性和过程性，将对巷道全周期内围岩塑性区的控制划分为3个阶段，通过调控塑性区形态、抑制塑性区扩展，实现深部巷道围岩的稳定控制。

来源：2024年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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