软岩巷道开挖-支护过程承载结构稳定性分析

发布时间：2018-02-13 00:46

本文关键词： 软岩巷道开挖面空间效应承载结构　出处：《中国矿业大学学报》2017年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为研究软岩圆巷开挖面附近围岩在"锚网喷"支护后围岩力学承载结构的稳定性,依据围岩变形及受力特征,沿巷道径向依次将围岩划分为破裂区、软化区和弹性区,其中,"锚网喷"支护主要作用于破裂区中.基于统一屈服准则、增量型本构关系和软岩力学模型,得到了"围岩-支护"相互作用下的围岩应力和变形解.考虑切向应力和等效剪应力的集中以及围岩强度,将围岩力学承载结构由浅入深依次划分为"弱-主-强"结构.通过算例分析,可知围岩力学承载结构的承载范围和承载位移及其剪切应力,受锚杆支护间排距、软化模量和开挖空间效应等因素的影响.在工程实践中,基于"围岩-支护"力学承载结构理论,设计的"锚网喷注"支护方案能够提高围岩强度、降低软岩巷道变形量,保证了掘巷初期的稳定性.
[Abstract]:In order to study the stability of the surrounding rock around the excavation surface of soft rock circular roadway after bolt-mesh shotcrete support, according to the deformation and mechanical characteristics of surrounding rock, the surrounding rock is divided into fracture zone, softening zone and elastic zone along the radial direction of roadway. Among them, the "bolt-net-shotcrete" support is mainly used in the fracture zone. Based on the unified yield criterion, incremental constitutive relation and soft rock mechanics model, The stress and deformation solutions of surrounding rock under the interaction of "surrounding rock and support" are obtained. The concentration of tangential stress and equivalent shear stress and the strength of surrounding rock are considered. The mechanical bearing structure of surrounding rock is divided from shallow to deep into "weak-main-strong" structure in turn. Through the analysis of an example, the bearing range, bearing displacement and shear stress of the bearing structure of surrounding rock mechanics are obtained, and the spacing between bolting supports is obtained. In engineering practice, based on the theory of load-bearing structure of "surrounding rock support" mechanics, the "bolt-mesh shotcrete" support scheme can increase the strength of surrounding rock and reduce the deformation of soft rock roadway. The initial stability of roadway is guaranteed.
【作者单位】：安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室;华北科技学院安全工程学院;武汉大学土木建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51374013) 安徽高校科研创新平台团队建设项目安徽省科技计划项目(1604a0802107) 高校优秀拔尖人才培育项目(gxbjZD2016051) 安徽省学术和技术后备人选科研活动经费(2015H036) 高等学校博士学科点专项科研基金项目(博导类20133415110006)
【分类号】：TD322.4;TD353

【参考文献】

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【共引文献】

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