考虑岩体塑性硬化与软化特性的巷道围岩变形理论分析_中国煤炭行业知识服务平台

考虑岩体塑性硬化与软化特性的巷道围岩变形理论分析

作者

袁超王卫军赵延林余伟健彭刚吴海唐海
单位

湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南科技大学能源与安全工程学院
摘要

为深入探究岩石峰值强度前后非线性硬化与非线性软化特性对软岩巷道围岩变形及力学行为的影响,引入硬化系数与软化系数的概念,基于莫尔-库仑屈服准则与非关联流动法则,推导出圆形巷道围岩四区应力、位移和半径的解析表达式。通过算例,分析了硬化系数和软化系数对塑性硬化区与塑性软化区巷道围岩的影响。结果表明:对于巷道围岩塑性硬化区,其径向与切向应力随内摩擦角、黏聚力硬化系数的增大而增大,径向与切向应变也随内摩擦角硬化系数的增大而增大;而对于塑性软化区,其径向与切向应力随内摩擦角、黏聚力软化系数的增大而减小,径向与切向应变也随内摩擦角软化系数的增大而减小。因此提高巷道围岩塑性硬化区的内摩擦角、黏聚力硬化系数与降低塑性软化区的内摩擦角、黏聚力软化系数可提高围岩承载能力。
关键词

软岩内摩擦角黏聚力硬化系数软化系数
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51434006,51374105)；煤矿安全开采技术湖南省重点试验室开放基金资助项目(201401)；
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