圆巷围岩塑性区形态特征指标体系构建与分析

• 作者: 吴海 彭刚 李树清 王卫军 袁越 赵延林
• 来源期刊: 矿业工程研究
• 学科: 工学
• 关键词: 圆巷 塑性区 形态特征 指标体系 围岩稳定性
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 国家自然科学基金重点资助项目:深部大变形巷道围岩破坏与稳定性控制研究(50434006)专辑(一)
• 页码范围: 11-19
• 页数: 9页
• 分类号: TD353
• 字数: 6093字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13582/j.cnki.1674-5876.2017.02.002

摘要

科学、合理的表征塑性区几何形态特征是定量分析评价围岩稳定性的重要基础.基于非对称圆巷塑性区边界解析式,探讨了塑性区随双向压力比的形态演化律及分布特征.在此基础上,应用几何形态学理论,建立了由第I类与第II类指标共同组成的圆巷塑性区形态特征指标体系.深入分析了各形态指标的内涵、差异及其与围岩稳定性的关系.结果表明,塑性区随双向压力比演变为蝶形、长叶蝶形后,各方位的塑性扩展深度均匀性显著减小,塑性区面积的增速远大于极限塑性扩展半径,且塑性区尺寸的变化更敏感,因此,在(超)高偏应力环境下,巷道愈发容易失稳破坏.均匀系数及形状不规则系数均可刻画塑性区形状均匀性、规则性特征,但采用形状不规则系数进行表征更能反映形态的变化差异.最后通过算例分析验证了各指标的科学性及合理性,为巷道围岩稳定性定量评价及围岩分级奠定了指标基础.