深井圆巷次生承载结构“时-空”一体化演化规律研究

• 作者: 何叶荣 孟祥瑞 左超 彭瑞 李英明 董春亮 赵光明
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 开挖-支护 损伤 “时-空”一体化 次生承载结构
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 页码范围: 779-786
• 分类号: TD324
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2016.05.003

摘要

研究圆巷“开挖-支护”过程中掘进头附近承栽结构形成机理和发展规律.基于Drucker-Prager屈服准则和Levy-Mises本构关系,考虑开挖损伤因素,获得围岩次生应力场、位移场的解析式,由蠕变效应推导承载结构演化方程组.依据切向应力“增-减-集中-趋稳”划分次生承载结构为“主动-被动-关键-自稳”承载圈,由算例可知,随着岩性增强和支护力增大以及掘巷速度、损伤程度、锚杆间排距和地压的减小,“主动-关键”圈更靠近巷壁,其中“关键”圈厚度和应力集中系数增大,使得围岩初始支护难度减小、承载能力增强.各承载圈厚度及与巷壁间距离随着蠕变效应发生变化,当地压在20 MPa时,采用锚杆支护力为0.4 MPa、间排距600 mm×600mm,及时地封孔注浆减小软化系数,有助于提高围岩承载能力,加快进入蠕变稳定期,并有效地控制住“关键”圈转移,抑制其厚度增大,降低巷道后期维护难度.