支护阻力对不同岩性围岩变形的控制作用.pdf

第 “卷 第期中国矿业大学学报 1 2 * 3 4 6 0 1 5 2 * 5 3 6 . * 45 / / 3 4 9 * 4 / 3 1 4 95 6 6 3 / 2 / . 5 * 5 2 1 4 . 3 /- 1 / 9/ 3 ’ 软岩巷道 对于软岩巷道巷道开掘后围岩应力与围岩强 度相比要大得多围岩破坏严重且范围较大强度 大幅度降低’在这种情况下支护阻力对改善围岩 承载能力有很大作用’文献 7模型的基础上建立的它忽略 了岩石单元体之间接触特性的细节没有从微观角 度深入研究岩石峰后软化机理’而是从实用的角度 出发用工程中通常用以描述岩石强度的粘聚力R 内摩擦角和抗拉强度等宏观力学特性指标的弱化 来反映岩石的峰后软化特性’应用曲线拟合和弹塑 性理论将岩石软化处理为岩石材料宏观力学性质 状态参数的弱化认为一旦产生塑性屈服岩石的 力学性质状态参数即产生弱化M把粘聚力R内摩擦 角定义为塑性剪切应变的分段线性函数把抗拉强 度定义为塑性拉伸应变的分段线性函数通过岩石 的压缩实验可以确定以上函数’岩石材料力学性质 参数的弱化规律如图J所示’ N ’ 软岩巷道中支护阻力对围岩变形的控制作用 数值计算模型半圆拱形巷道直径为C;墙 高“ ’ C;埋深E G G;假设巷道处于静水应力场 岩石容重为J弹性模量为“ ’ IY L 1 其他 力学参数如图J M沿巷道全断面施加均布的支护阻 力取支护阻力的变化范围为G ’ G “ D“KL 1 ’数值 计算表明支护阻力对围岩软化规律有重要影响 其对围岩的力学参数如粘聚力R内摩擦角R抗拉强 度等效值的影响基本相似’图C给出了不同支护 阻力下粘聚力随距离巷道壁深度的变化规律支护 阻力较大时围岩的塑性剪应变比较小内聚力等 “Z“ 第 ’ 4 ’ 2 1 2 4 ’ 4 , 2 1 7/ 0 8 / 2 , / 30 / 4 , 0 0 2 4 2 3 1 5 ; ; / 4 1 4 2 , 1 ’ 3 8 2 A分别为B C “ A “ A “ D “ H 2 1 I2 2 36 / 8 ’ 1 , / 3/ 0 ; 2 ’ 9 1 4 2 ’ 3 5 ; ; / 4 1 4 2 , 1 ’ 3 8 2 由图A可见“支护阻力对控制破碎区范围的作 用很大 支护阻力通过控制破碎区范围实现对围岩变 形的控制作用J图给出了不同支护阻力下软岩 巷道的围岩变形“当支护阻力处于 * H 2 1 I2 2 34 / ’ I’ 7 , ; 6 ’ 8 2 2 3 1 ’ 3 5 ; ; / 4 1 4 2 , 1 ’ 3 8 2 数值模拟表明“在软岩巷道中“支护阻力通过 提供围压影响巷道周边岩体软化后的力学性质状 态参数的分布规律“从而实现了对围岩破碎区范围 的控制“最终控制巷道位移量数值模拟结果与现 场测试比较吻合 FO 中国矿业大学学报第F M卷 万方数据 参考文献 “ 陆士良姜耀东 ; A 9 B7 C D E E 7 9 F B B 9 G 8 A 7 8 F 7 G H IG JK 7 LG 9 7 8M8 H K 8 9 F 7 A N6 7 8 H 9 7 8 B OPQR6 S G 7 T M C S - ; G 8 ’ U PQRO G 7 - H 7 8 *K E G 9 L 8 9 7 4 8 8 8 8 6 M4VW D X S 7 D ’ G 8 B D0 0 5 5 6 S 8 G, Y Z [ \ ] _ \ ‘ G B H7 89 S 7 9 A G ;G 8 G ; J B BG 8 H8 D L A G ;A G ; A D ; G 9 7 8 9 S 7 ; 7 B D E E 7 9 B B 9 G 8 A 8 7 G H IG JH 7 LG 9 7 8A 7 8 9 7 ; ; 8 IG BH B A D B B H /V S B D E E 7 9 B B 9 G 8 A A 7 8 9 7 ; B 7 G H IG JH B E ; G A L 8 9 a JA 7 8 9 7 ; ; 8 9 S E ; G B 9 AB A 7 E 8S G H 7 A N IS ; 8B 7 9 7 A Na JE 7 b H 8 A 7 8 8 HE B B D IS A S G A 9 B 9 S B 7 9 8 8 D ; G 9 J7 L A S G 8 A G ; E 7 E 9 J7 B D 7 D 8 H 8 7 A N 9 7; L 9 9 S G A 9 D B A 7 E 8 B 7 9 7 A N /V S E 7 7 9 S L A S G 8 A G ;E 7 E 9 J 7 7 A N BG 7 D 8 H 7 G H IG J 9 S L7 7 a b 7 D B9 S A 7 8 9 7 ; ; 8 A 97 B D E E 7 9 B B 9 G 8 A 7 89 S H 7 LG 9 7 87 B D 7 D 8 H 8 7 A N /V S B8 G 9 b c E 7 8 8 9 ; G 9 7 8 B S Ea 9 I 8 7 G H IG JH B E ; G A L 8 9 G 8 HB D E E 7 9 B B 9 G 8 A / de fg h ] i [ 7 A NL A S G 8 A G ; E 7 E 9 J jB D E E 7 9 B B 9 G 8 A jL A S G 8 B L kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk B D 7 D 8 H 8 7 A NH 7 LG 9 7 8 本刊加入l中国学术期刊*光盘版, m 及有关数据库的声明 为了实现期刊出版发行工作电子化推进科技信息交流的网络化进程本刊已加入l中 国学术期刊*光盘版, m及有关数据库因此凡本刊刊登的稿件编辑部将统一纳入l中国学 术期刊*光盘版, m及有关数据库进入因特网提供信息服务n不同意者请在来稿上标明或另 投他刊n 中国矿业大学学报编辑部 1 第0期杨超等支护阻力对不同岩性围岩变形的控制作用 万方数据