Л. Лу1, 2
- Китайский университет горного дела и технологий – Пекин, Китай
- Центр исследований динамики взаимоотношений между Китаем и Россией, Китайский университет горного дела и технологий – Пекин, Китай
- Аннотация:
- В особых геологических зонах, образованных самовозгоранием угольных пластов, горелая порода имеет рыхлую структуру, хорошо развитые соединения и трещины, а также значительно сниженную прочность, что приводит к значительным проблемам контроля устойчивости выработки. В данной статье исследуются характеристики деформации и разрушения, а также механизмы контроля устойчивости породы вокруг выработки, пострадавшей от термических изменений, на примере вытяжного воздуховода 3202 угольной шахты Давань. На основе критерия прочности ХукаБрауна и теории упругопластической механики была создана модель анализа устойчивости окружающей выработки из горелой породы. Протяженность зоны разрыхления была проверена с помощью численного моделирования UDEC и наблюдений за скважинами, выявивших глубину зоны разрыхления приблизительно от 3,1 м до 4,2 м. Для решения этих проблем в данной статье предлагается комплексная технология контроля, основанная на многоступенчатой скоординированной поддержке, называемая системой армирования-анкерования-ограничения (RAC). Эта система объединяет в себе армирование бетонной смесью (армирование), анкерное крепление болтами и тросами (анкерное крепление) и металлическую опору навеса (ограничение) для обеспечения устойчивости дорожного полотна. Результаты натурных наблюдений показывают, что схождение кровли и пола составляет 71 мм, а схождение ребер – 27 мм, что свидетельствует об общей устойчивости дорожного полотна. Результаты исследования предоставляют как теоретическую основу, так и практические инженерные рекомендации по контролю устойчивости дорожного полотна в зонах горелых пород.
- Ключевые слова:
- горелая порода, устойчивость дорожного полотна, критерий Хука-Брауна, комбинированная система поддержки, полевые испытания
- Для цитирования:
- Лу Л. Механизм разрушения и контроль устойчивости автомобильных дорог в сложных геологических условиях. Mine Surveying and Subsurface Use. 2025;25(6):32-39. (In Russ.). https://doi.org/10.56195/207933322025-25-6-32-39.
- Информация об авторах:
-
- Лин Лу – аспирант, Китайский университет горного дела и технологий (Пекин), 100083, г. Пекин, Китай; e-mail: linlu_
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
- Лин Лу – аспирант, Китайский университет горного дела и технологий (Пекин), 100083, г. Пекин, Китай; e-mail: linlu_
- Список литературы:
-
- 1. Rexiti Y., Lei H., Fan Y., et al. Characteristics and transformations of mineral phases in burnt rocks. Coal Geol. Explor. 2024; 52 (8): 14. https:// doi.org/10.12363/issn.1001-1986.23.11.0739.
- 2. Jia Z.-Z., Li H.-J., Li W., et al. Study on blasting fragmentation mechanism of burnt rock in open-pit coal mine. Sci. Rep. 2024; 14 (1): 5034. https:// doi.org/10.1038/s41598-024-55802-2.
- 3. Yang Y., Zhao C., Di Y., et al. Geological exploration of coal mine burnt rock and waterlogged area boundary based on transient electromagnetic and high-density electrical resistivity. Sci. Rep. 2024; 14 (1): 5105. https://doi.org/10.1038/s41598-024-55496-6.
- 4. Kang H. Seventy years development and prospects of strata control technologies for coal mine roadways in China. Chin. J. Rock Mech. Eng. 2021;40 (1): 1–30. https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2020.0072.
- 5. Wang H., Chen M., Zhang X. Twenty years development and prospect of rapid coal mine roadway excavation in China. J. China Coal Soc. 2024; 49 (2): 1199–1213.
- 6. Kang H., Yang J., Jiang P., et al. Theory, technology and application of grouted bolting in soft rock roadways of deep coal mines. Int J Miner Metall Mater. 2024; 31 (7): 1463–1479. https://doi.org/10.1007/s12613-024-2906-8.
- 7. Wang S., Liu L., Zhu M., et al. Scientific problems and technology of the integration of “excavation-backfill-retention” of Section Coal Pillar and Mining Roadway. J. China Coal Soc. 2024; 49 (8): 3291–3315. https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0592.
- 8. Xue J., Shi. L., Wang H., et al. Water abundance evaluation of a burnt rock aquifer using the AHP and entropy weight method: a case study in the Yongxin coal mine, China. Environ. Earth Sci. 2021; 80 (11): 417. https://doi.org/10.1007/s12665-021-09703-6.
- 9. Xie H., Li J., Dong Y., et al. Fast Fisher discrimination of water-rich burnt rock based on DC electrical sounding data. Mine Water Environ. 2021; 40 (2): 539–546. https://doi.org/10.1007/s10230-020-00747-x.
- 10. Zhang B., Xiao F., Jin W. Burnt coal field detection via magnetic exploration. Environ. Earth Sci. 2023; 82 (7): 160. https://doi.org/10.1007/ s12665-023-10843-0.
- 11. Huang H., Sun Q., Guo C., et al. Investigating the evolution of pore space and magnetization rate of rocks under the effect of coal fire burning. Environ. Earth Sci. 2024; 83 (2): 81. https://doi.org/10.1007/s12665-023-11396-y.
- 12. Yuan Y., Liu Z., Zhu C., et al. The effect of burnt rock on inclined shaft in shallow coal seam and its control technology. Energy Science & Engineering. 2019; 7 (5): 1882–1895. https://doi.org/10.1002/ese3.398.
- 13. Kang H. Support technologies for deep and complex roadways in underground coal mines: a review. Int J Coal Sci Technol. 2014; 1 (3): 261–277. https://doi.org/10.1007/s40789-014-0043-0.
- 14. Yang T., Liu J., Luo J., et al. Study on instability mechanism of soft rock roadway and pressure-relief bolt-grouting support technology. Sci. Rep.2023; 13 (1): 20667. https://doi.org/10.1038/s41598-023-47451-8.
- 15. Kang H., Yang J., Jiang P., et al. Theory, technology and application of grouted bolting in soft rock roadways of deep coal mines. Int J Miner Metall Mater. 2024; 31 (7): 1463–1479. https://doi.org/10.1007/s12613-024-2906-8.
