矩形采场支护作用下围岩周边应力复变函数解析解

来源期刊：金属矿山2021年第4期

论文作者：李元辉 刘明飞 李坤蒙 熊志朋

文章页码：20 - 26

关键词：复变函数;保角变换;矩形采场;围岩应力;

摘    要：地下采场围岩周边应力状态与其稳定性非常密切。为了控制采场的变形和破坏,矿体开采过程中,通常借助支护体来保证采场安全作业条件。目前针对矩形孔口问题的应力状态解析解局限于未支护条件,适应性有限。为了获取矩形采场支护作用下的围岩周边应力,采用复变函数理论分析和数值模拟方法,推导和求得不同支护力作用下矩形采场周边的应力解析解和数值模拟解。结果显示,两者具有较高的拟合性;由两帮侧壁至顶板,采场周边围岩应力呈现先增大后减小的"抛物线"趋势,拐角附近应力出现陡增现象,即应力集中现象;同时,随着采场周围岩体支护阻力的逐渐增加,帮壁应力逐渐减小,顶板应力逐渐加大;对于大宽高比采场较长边的应力求解误差增大的情况,实际可通过增加映射函数的项数以及加密模拟网格的方法来提高拟合性。