巷道围岩塑性区与支护反力关系分析

金属矿山 ›› 2013, Vol. 42 ›› Issue (12): 23-26.

巷道围岩塑性区与支护反力关系分析

沈绍学¹，马海峰²，殷志强³

1.贵州省煤矿设计研究院；2.中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院；3.安徽理工大学能源与安全学院

出版日期:2013-12-16 发布日期:2014-02-11
基金资助:
* 中国博士后基金项目(编号：2013M531495)。

Analysis of Relationship between the Plastic Zone of Surrounding Rock and the Support Reaction

Shen Shaoxue¹，Ma Haifeng²，Yin Zhiqiang³

1.Guizhou Coalmine Design & Research Institute；2.Faculty of Resources & Safety Engineering，China University of Mining and Technology (Beijing)；3.School of Energy and Safety，Anhui University of Science &Technology

Online:2013-12-16 Published:2014-02-11

摘要/Abstract

摘要： 基于D-P准则对侧压系数为1的圆形巷道围岩进行了塑性分析，得到了塑性区半径的解析解；根据具体的地质条件进行了案例分析，并对巷道围岩开挖后的应力场、位移场进行了数值模拟。结果表明：巷道围岩应力场、位移场均呈对称性分布；巷道周围围岩形成应力集中和降低，巷道开挖后应进行适时支护，并加强巷道肩部和底部拐角处的支护强度；垂直位移量大于水平位移量，随着围岩向深部发展，位移量逐渐减小直至为0。

关键词: D-P准则, 应力场, 塑性区

Abstract: Plastic analysis of the circular roadway surrounding rock with the lateral pressure coefficient of 1，is made based on the Drucker-Prager criterion，obtaining the analytical solutions of plastic zone's radius.The cases are analyzed based on the specific geological conditions and the numerical simulation on the stress field and displacement field of the surrounding rock is made.The results show that stress field and displacement field are all distributed symmetrically.The surrounding rock around tunnel emerges stress concentration and reduction.Thus，roadway should be supported timely after being excavated，and the supported strength of the roadway shoulder and the bottom corner be enhanced.The value of vertical displacement is greater than that of horizontal displacement，and the displacement is reducing gradually till to be 0 with the surrounding rock extending to the depth.

Key words: Drucker-Prager criterion, Stress field, Plastic zone

沈绍学, 马海峰, 殷志强. 巷道围岩塑性区与支护反力关系分析[J]. 金属矿山, 2013, 42(12): 23-26.

SHEN Shao-Xue, MA Hai-Feng, YIN Zhi-Qiang. Analysis of Relationship between the Plastic Zone of Surrounding Rock and the Support Reaction[J]. Metal Mine, 2013, 42(12): 23-26.

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