考虑岩石流变及应变软化的深部巷道围岩变形理论分析

• 作者: 经纬 郭瑞 杨仁树 经来旺 薛维培
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 关键词: 巷道围岩 流变 变形分区 初始黏聚力 长期强度 四阶段应变软化模型
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 538-546
• 页数: 9页
• 分类号: TD353
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0463

摘要

为深入探究岩石流变作用下巷道围岩变形分区机理及弹塑性理论解,基于巷道围岩在流变作用下所能承受的最大应力值应为岩石的长期强度这一重要特性,结合岩体峰后应变软化及扩容特性,推导出巷道围岩四分区应力、位移及半径解析解,并揭示黏聚力软化模量与内摩擦角及初始黏聚力之间的量化关系.通过算例验证该理论的可行性,并分析流变作用下不同围岩力学性质对巷道围岩各分区范围及变形的影响规律.研究表明:围岩流变特性对初始黏聚力的确定有重要影响,考虑流变影响时选取的初始黏聚力与不考虑流变时相比明显偏小;围岩各分区半径随初始黏聚力、内摩擦角增大而减小,因此考虑流变作用时围岩承载能力将明显降低;内摩擦角对围岩各分区范围的影响随着初始黏聚力增大而不断减弱;流变特性对巷道围岩变形的影响随着内摩擦角减小而不断增强.研究成果可为巷道围岩稳定性控制及支护参数量化设计提供理论借鉴.