深部矿井动压回采巷道围岩大变形破坏机理

袁 越，王卫军，袁 超，余伟健，吴 海，彭文庆

(1.南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室，湖南 湘潭 411201;2.煤矿安全开采技术湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201;3.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭 411201)

深部矿井动压回采巷道围岩大变形破坏机理

袁 越1,2,3，王卫军1,2,3，袁 超3，余伟健3，吴 海1,2，彭文庆3

(1.南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室，湖南 湘潭 411201;2.煤矿安全开采技术湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201;3.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭 411201)

针对深部动压回采巷道的大变形失稳破坏及其控制难题，建立了深部动压环境下圆形巷道力学模型，导出了塑性区边界隐性方程式。在此基础上，对深部动压巷道塑性区形态演化规律进行深入分析，阐明了第I类及第II类蝶形塑性区形成的力学条件，界定了塑性区恶性扩展及其临界的定义，揭示了深部动压回采巷道的变形破坏机理。结果表明，开采动压影响比常规条下围岩更易产生蝶形塑性区，且蝶叶发育尺寸、塑性破坏范围更大。随着动压影响的增强，巷道区域应力场成为超常规的超高应力场，巷道顶底、两帮的塑性破坏进一步向深部扩展，变形加剧，致使塑性区恶性扩展，最终造成围岩大变形破坏。对于深部动压回采巷道的设计、支护应充分考虑如何避免或降低动压的影响，改善围岩应力环境，减小蝶叶塑性破坏深度，以便更好地维护巷道。

深部矿井；动压回采巷道；……