深部大断面巷硐围岩稳定性评价与布置方式研究

• 作者: 孟朝贵 朱成 王文苗 袁永 袁超峰
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 数值计算 最大主应力峰值区 边界应力系数 围岩稳定性
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 11-22
• 页数: 12页
• 分类号: TD322
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.01.002

摘要

针对深部大断面巷硐围岩变形量大、支护困难等特点,采用FLAC3D数值计算方法,探讨围岩内最大主应力峰值区的时空演化规律,分析最大主应力峰值区对围岩变形破坏的控制作用,提出塑性区发育范围判定与围岩稳定性综合评价的方法.根据地应力场类型、侧压系数、巷硐轴向与最大水平主应力夹角的差异,共设计151种数值模拟方案,研究3类地应力场中构造应力对大断面巷硐围岩稳定性的影响.结果表明:围岩塑性区发育与最大主应力峰值区存在运移一致性,基于边界应力系数可判定塑性区发育范围,并通过遍历数值计算确定值为0.96;在σH型应力场中,当 λH=λh时,巷硐最优布置角度为30°,当 λH≠λh时,巷硐平行于最大水平主应力方向布置最有利于围岩稳定;在 σHv型应力场中,巷硐最佳布置角度是与最大水平主应力成0°～15°夹角;在σv型应力场中,当λH=λh时,巷硐无最优布置角度,当λH≠λh时,巷硐布置应遵循最大水平应力理论.