近日,中科院武汉岩土力学研究所刘泉声研究员申报的“煤矿深部巷道高应力软弱围岩碎胀扩容大变形致灾机理及分析方法”获国家自然科学基金重点项目资助,获资助经费290万元。
随着我国浅部煤炭资源的减少和深部资源开采的增加,煤矿深部巷道围岩大变形灾害治理已成为我国煤炭深部开采亟需解决的重大课题,煤矿深部高应力软弱围岩巷道大变形失稳难以遏制的关键在于目前对其孕育发展的机理缺乏深入研究,并且尚无成熟的分析和预测方法。该项目围绕煤炭深部开采中的高应力软弱围岩巷道大变形失稳灾变的"孕育演化机理"和"分析方法"二个关键科学问题开展研究,采用试验监测和模拟仿真相结合的研究方法,从深层次上揭示深部巷道围岩破裂碎胀-损伤扩容大变形失稳灾变过程的力学机理,通过理论分析建立反映大变形灾变机理的破裂碎胀-损伤扩容过程本构模型和临界条件准则,为实现深部巷道扩容碎胀大变形失稳灾变分析预测奠定理论基础;在此基础上,以数值流形算法程序为平台,通过研究表征围岩破裂扩展和锚杆注浆对围岩裂隙加固修复作用的块体开裂算法、粘结修复算法、理论模型调用程序的编制和相关软件的开发,建立深部巷道扩容碎胀大变形失稳灾变过程数值仿真分析方法及计算分析软件。该项研究成果将为我国深部煤炭资源的安全高效开采和煤炭工业的可持续发展提供科学理论支撑,并促进相关学科基础理论的发展。
(陈莉娜)