考虑支护作用的巷道围岩塑性区边界方程及应用_中国煤炭行业知识服务平台

考虑支护作用的巷道围岩塑性区边界方程及应用

作者

王卫军韩森董恩远
单位

湖南科技大学资源环境与安全工程学院贵州大学矿业学院河北工程大学矿业与测绘工程学院
摘要

结合Mohr-Coulomb强度准则,推导考虑支护力作用下的非等压圆形巷道围岩塑性区边界方程的近似解,通过理论分析和数值模拟,得出支护阻力对巷道围岩塑性区范围和形态的影响作用。研究表明:在现有支护条件下,支护阻力能够使浅部低应力巷道围岩塑性区范围有一定程度的减小,特别是对于双向主应力比值较大情况下浅部巷道围岩塑性区呈现的蝶形扩展,支护阻力能起到较好的抑制作用;而对于深部巷道,现有支护阻力对减小其塑性区半径的作用不大,难以阻止深部巷道的大变形,支护对于深部巷道的作用在于阻止巷道围岩的破裂。深部巷道围岩控制,应由"变形控制"向"结构稳定控制"理念转变,以改善巷道围岩应力环境和围岩力学性能为主要途径,以预留变形和控制非连续变形为主要方法,尽量保证巷道围岩结构稳定、完整,满足使用要求。
关键词

支护阻力塑性区边界方程深部围岩控制
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（51874130,51804109）；
文章目录

1 塑性区边界方程
1.1 力学模型建立
1.2 塑性区边界方程计算
2 支护力对塑性区的影响
3 数值模拟
4 深部巷道围岩控制
5 结论
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