流变围岩条件下巷道支护滞后致灾机理及防控技术

姚 维智

doi:10.65533/eti.v2i2.317

姚维智中建铁投华南建设有限公司广东广州 510700

Article ID: 317

DOI: https://doi.org/10.65533/eti.v2i2.317

关键词: 流变围岩；巷道支护；支护滞后；致灾机理；时效变形；防控技术；数值模拟

摘要

深部矿井开采过程中，软岩巷道受高地应力、岩体结构破碎、水文环境复杂等多重因素影响，表现出极强的流变时效特性，围岩变形具备显著的时间累积效应。巷道掘进完成后，支护施工滞后、工序衔接不畅、支护窗口期把控失准等问题，是诱发流变围岩顶板离层、帮部片落、巷道大变形及整体垮塌灾害的核心诱因，严重制约深部巷道工程稳定性与安全生产。为系统揭示流变围岩条件下支护滞后的致灾演化规律，本文以深部软岩流变巷道为研究载体，基于岩体流变力学、损伤力学及围岩支护耦合作用理论，系统划分深部巷道围岩蠕变变形阶段，精准剖析各阶段围岩变形响应特征。通过理论分析阐释支护滞后引发的围岩时效损伤累积、锚护结构耦合失效、灾害链式传导三大核心致灾机理，依托 FLAC³D 数值模拟软件引入 Cvisc 流变本构模型，设置多组支护滞后时长工况，对比探究不同滞后时间下巷道围岩位移演化、塑性区扩展及应力重分布规律，明确支护滞后时长与围岩失稳程度的量化关系。

参考

[1]康红普 , 姜鹏飞 , 高富强 . 深部巷道围岩控制技术发展与展望 [J]. 煤炭学报 ,2021,46(07):2201-2216.

[2]刘泉声 , 黄诗冰 , 崔凡 . 深部软岩巷道流变变形机制与控制技术 [J]. 煤炭学报 ,2024,49(03):987-1002.

[3]赵光明 . 深部流变巷道围岩时效损伤机理与精准支护技术[J]. 工矿自动化 ,2024,50(05):45-51.

[4]马进功 . 巷道掘进支护时序错位致灾机理及优化研究 [J].煤炭科学技术 ,2025,53(08):102-108.

[5]王文星 , 王祥秋 . 围岩蠕变破坏机理与合理支护时间确定[J]. 有色金属科学与工程 ,2023,34(02):45-50.

[6]董恩远 , 王卫军 . 考虑围岩蠕变的锚固时空效应分析 [J].煤炭学报 ,2022,47(05):1903-1911.

[7]张农 , 李桂臣 . 深井巷道围岩流变规律与动态支护技术 [J].采矿与安全工程学报 ,2023,40(04):721-728.

[8]周保精 . 深部巷道支护滞后诱发围岩失稳机理研究 [J]. 煤矿安全 ,2025,56(03):156-161.

[9]镐振 , 郭兵兵 . 深部围岩加速蠕变致灾机制及防控 [J]. 煤炭学报 ,2020,45(10):3362-3370.

[10]陈玉涛 . 深部巷道支护时序协同控制技术及应用 [J]. 矿业安全与环保 ,2024,51(04):88-93.