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高强度采动下巷道围岩与支护构件破坏机理研究
高强度采动下巷道围岩与支护构件破坏机理研究
摘要：
随着煤矿开采深度的逐渐增加，巷道围岩破坏引发的问题日益严重。本文以高强度采动下的巷道围岩破坏机理为研究对象，对其破坏机理进行深入研究。通过采用数值模拟方法，对巷道围岩与支护构件的受力情况进行分析，揭示了其破坏机制。研究结果表明，在高强度采动下，巷道围岩主要存在挤压破坏、剪切破坏和局部塌陷等形式，而支护构件主要通过变形和破坏来承受超载。
关键词：高强度采动；巷道围岩；支护构件；破坏机理；数值模拟
1.引言
随着矿山开采深度的不断增加，高强度采动下产生的问题越来越突出。巷道围岩与支护构件的破坏对矿山安全生产带来了巨大影响。因此，研究高强度采动下巷道围岩与支护构件的破坏机理，对于保障矿山的安全生产具有重要意义。
2.研究方法
本文采用数值模拟方法对高强度采动下的巷道围岩与支护构件的受力情况进行分析。首先，建立巷道围岩与支护构件的三维模型；其次，确定模拟参数，包括围岩材料参数、支护构件参数和加载条件；然后，利用有限元软件进行数值计算，并对结果进行分析；最后，通过对比实测数据，验证数值模拟结果的准确性。
3.高强度采动下巷道围岩的破坏机理
在高强度采动下，巷道围岩主要存在以下几种破坏形式：
3.1挤压破坏
在采动过程中，围岩受到巨大的压力作用，导致围岩中存在应力集中现象，最终引发挤压破坏。挤压破坏主要表现为围岩的挤扁、表面破碎等现象。
3.2剪切破坏
巷道围岩由于受到采动力的作用，会出现断裂、剪切等破坏形式。剪切破坏主要表现为巷道岩体断层、裂缝的形成。
3.3局部塌陷
高强度采动下的巷道围岩容易出现局部塌陷现象，这是因为围岩受到采动力的削弱作用，导致围岩内部支持结构失稳。
4.高强度采动下支护构件的破坏机理
在高强度采动的大力作用下，支护构件主要通过变形和破坏来对围岩承受超载。支护构件的破坏机理主要包括以下几个方面：
4.1变形破坏
支护构件在受到超载时，会发生变形破坏。主要表现为支护构件的弯曲变形、变形过大等。
4.2断裂破坏
在高强度采动条件下，支护构件容易出现断裂破坏。这是因为超载使得支护构件受力过大，超过其承载能力，从而导致支护构件的断裂。
4.3局部塌陷
支护构件在受到超载作用时，可能会出现局部塌陷现象。这是因为支护构件在超载作用下会发生局部损伤，导致支护结构的失稳。
5.结论
通过数值模拟方法对高强度采动下的巷道围岩与支护构件的破坏机理进行了研究。研究结果表明，在高强度采动下，巷道围岩主要存在挤压破坏、剪切破坏和局部塌陷等形式，而支护构件主要通过变形和破坏来承受超载。这些破坏机理的研究为矿山安全生产提供了重要的理论基础，对矿山的安全开采具有重要意义。
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