深部软岩巷道开槽卸压等效椭圆模型及模拟分析

左建平^1,2，史月¹，刘德军¹，孙运江¹，陈岩¹

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：大量的工程实践表明,坚硬的岩石在深部也表现出流变特性.针对深部软岩巷道大变性、支护困难的问题,除了采用锚网索主动支护、U型钢或者钢管混凝土等被动支护技术外,开卸压槽是一种控制深部围岩变形的可行方法.本文建立了开槽卸压等效椭圆模型,分析了圆形巷道开槽前后的周边应力场变化规律,揭示了开槽卸压机理.采用FLAC3D模拟了多个开槽参数对直墙半圆拱巷道的影响规律并加以分析,得出了卸压槽开挖最优方案:卸压槽位于直墙上距底板高度为直墙高度为75.0%,深度为巷道宽度的62.5%,高度为直墙高度的15.0%.模拟结果得知基于该方案开槽卸压后,应力明显向深部转移,由于压力导致卸压槽闭合,因此垂直位移明显,而水平位移是原位移的38%,能较好地维护帮部稳定.

关键词：深部软岩巷道;开槽卸压;等效椭圆模型;模拟分析;优化方案分析;