基于DP准则的巷道围岩塑性区影响因素分析

经来旺; 张世翔; 肖起辉; 方旭; 经纬

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基于DP准则的巷道围岩塑性区影响因素分析

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围岩塑性区的扩展是巷道事故频发的根本原因,确定塑性区影响因素及其发展规律对煤矿的安全生产至关重要。基于DP准则推导出非均匀场下的围岩塑性区边界方程,对非圆形截面巷道进行当量半径折算,分析不同侧压系数下塑性区形态,采用单因素法分析不同DP准则的塑性区影响因素。研究结果表明:当侧压系数在0.6~1.5范围时,塑性区呈椭圆形分布;当侧压系数小于0.6或大于1.5时,塑性区呈蝶形分布。巷道地压和围岩岩性显著影响了塑性区的形态及范围,根据工程实际合理选取巷道位置,能够有效降低巷道支护的难度及成本。中间主应力对巷道围岩塑性区范围的影响有着强烈的区间性。巷道支护可以通过注浆来改善岩体的黏聚力、内摩擦角,进而减小塑性区范围,但这一作用效果有限。塑性区半径随着支护阻力的增大而线性减小。根据不同DP准则计算出的塑性区半径有所差异,合理运用DP屈服准则既能够保证煤炭生产的安全性,又能够降低工程造价。

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来源
《中国矿业》 |2023年第1期|150-157|共8页
作者
经来旺; 张世翔; 肖起辉; 方旭; 经纬;
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作者单位

安徽理工大学土木建筑学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类岩石力学性质;
关键词
DP准则; 当量半径; 塑性区; 侧压系数;

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