巷道围岩应力分布与塑性区范围是巷道支护参数设计时的重要参考指标，基于复变理论获得了矩形巷道围岩应力解析解和塑性区隐性方程。运用控制变量法研究了不同应力场下巷道围岩应力分布特征及塑性区演化规律，通过与等效圆法思想对比分析了巷道局部不规则处对塑性区分布的影响，运用数值模拟验证了理论分析的可靠性。结果表明；（1）矩形巷道周边应力分布差异显著，应力环境的改变会引起巷道顶底板与两帮应力呈负相关变化，垂直巷道轴向方向围岩切向应力与径向应力均呈梯度变化，在巷道围岩浅部区域两者变化较大，随着远离巷道中心距离的增加两者变化幅度逐渐放缓，最后两者均会恢复至原岩应力状态。（2）巷道围岩塑性区扩展形态的不规则性随侧压系数的减小而逐渐增强，围岩塑性区形态由“类椭圆”向“类蝶形”过渡再向“蝶形”演化，且理论分析与数值计算得到的围岩塑性区形态吻合度较高。（3）复变理论分析与等效圆法分析得塑性区尺寸及形态存在一定偏差，而复变理论分析所得塑性区扩展形态与数值模拟吻合度更高，究其原因为等效圆法理论分析时进行了断面形状简化，难以准确反映巷道局部不规则位置真实的应力环境，表明局部不规则位置对围岩塑性区扩展具有显著影响。

1 巷道围岩应力演化规律分析
1.1 巷道围岩应力复变解析解
1.2 巷道围岩应力分布
2 巷道围岩塑性区分布规律研究
2.1 非等压条件下巷道围岩塑性区求解
2.2 侧压系数对巷道塑性区尺寸及形态影响
2.3 算法合理性验证
3 复变理论与等效圆法对比分析
4 结 论

刘洪涛,程文聪,韩子俊,等.矩形巷道围岩应力分布及塑性区演化规律分析[J/OL].采矿与安全工程学报,1-12[2024-09-23].https://doi.org/10.13545/j.cnki.jmse.2023.0497.