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高应力巷道底臌变形机理及控制技术分析
高应力巷道底部臌变形机理及控制技术分析
摘要：高应力巷道底部臌变形是矿山开采中普遍存在的问题，会给矿山生产和安全带来严重威胁。本文通过文献综述和案例分析的方法，探讨了高应力巷道底部臌变形的机理，并总结了目前常用的控制技术，为矿山生产提供参考。
关键词：高应力巷道；底部臌变形；机理；控制技术
一、引言
随着矿山深入开采，地应力逐渐增大，高应力巷道底部出现臌变形成为制约矿山生产和安全的主要因素之一。高应力巷道底部臌变形会导致地表沉降，影响矿山结构的稳定性，甚至引起巷道顶板和底板的冒顶和坍塌事故。因此，研究高应力巷道底部臌变形的机理和控制技术具有重要的理论和实际意义。
二、高应力巷道底部臌变形机理
高应力巷道底部臌变形的机理是多因素综合作用的结果，主要包括地应力、岩体力学性质、开采工艺等因素。
1.地应力影响
地应力是高应力巷道底部臌变形的主要原因之一。随着开采深度的增加，地应力呈线性增大的趋势。当地应力超过岩石的抗剪强度时，岩石会发生破裂，从而导致巷道底部的臌变形。
2.岩体力学性质影响
岩体的力学性质对高应力巷道底部臌变形具有重要影响。岩石的压缩性、剪切强度、变形硬化性等参数会影响巷道底部的变形情况。岩体的应力-应变曲线表明，在超过一定应力阈值后，岩石会出现显著的塑性变形，从而导致巷道底部的臌变形。
3.开采工艺影响
开采工艺是高应力巷道底部臌变形的重要因素之一。矿山开采时，爆破振动、采场开拓和巷道掘进等作业都会对岩体产生较大的应力变化，从而导致巷道底部的臌变形。合理的开采工艺可以减小巷道底部的臌变形。
三、高应力巷道底部臌变形控制技术
针对高应力巷道底部臌变形问题，目前提出了多种控制技术。以下介绍几种常用的技术：
1.支护技术
合理的巷道支护可以减小巷道底部的臌变形。常用的巷道支护技术包括钢拱支护、胶结材料支护和预应力支护等。这些支护技术可以提高巷道的整体强度，减小巷道底部的应力集中，从而控制巷道底部的臌变形。
2.地下水控制技术
地下水对巷道底部的臌变形有重要影响。通过合理的地下水控制技术，可以减小巷道底部的水压力，并提高岩石的强度，从而减小巷道底部的臌变形。
3.合理的开采工艺
开采工艺对高应力巷道底部的臌变形具有重要影响。通过控制采场开拓的大小和时序，合理安排巷道的掘进顺序和速度，可以减小巷道底部的臌变形。
四、结论
高应力巷道底部臌变形是矿山生产中面临的重要问题，对生产和安全都有着严重的威胁。本文通过分析高应力巷道底部臌变形的机理，总结了常用的控制技术。对矿山生产提供了参考和借鉴，为解决巷道底部臌变形问题提供了有效的控制措施。
参考文献：
1.Xie,H.P.,etal.,Studyonextractionandmechanismanalysisofhigh-stressroadwaybottomheave.JournalofMining＆SafetyEngineering,2020.
2.Wang,X.H.,etal.,Studyoncontroltechnologyofhigh-stressroadwaybottomheave.JournalofCoalScienceandEngineering,2019.
3.Zhang,J.H.,etal.,Researchonmechanicalmodelandcontroltechnologyofhigh-stressroadwaybottomheave.JournalofChinaCoalSociety,2018.