非均匀应力场下巷道围岩弹塑性分析

潘阳¹，赵光明^1,2，孟祥瑞¹

1. 安徽理工大学能源与安全学院2. 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室

摘 要：根据岩石材料的变形特性,引入了在实际工程中对巷道围岩具有一定影响的参数,采用岩石应力-应变三线段力学模型,分析了非均匀应力场下圆形巷道围岩弹性区、塑性软化区、塑性残余区的力学形态,推导出了非均匀应力场下圆形巷道弹塑性的理论解。在此基础上给出具体算例,分析了不同的影响因素对巷道围岩的影响。通过实例表明:岩石的侧压系数、应变软化、支护压力对围岩的力学形态、塑性区大小都有很大的影响;随着侧压系数的增加,巷道两帮处的塑性区范围在减小;软化模量的降低可以减小塑性区的半径;支护压力增加也可以减小塑性区半径。了解岩石的侧压系数,控制岩体的软化模量,适时加大支护压力均能有效地控制巷道围岩的稳定性。

关键词：非均匀应力场;巷道围岩;弹塑性解;应变软化;侧压系数;