高地应力巷道断面形状优化数值模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

高地应力巷道断面形状优化数值模拟研究

作者

李桂臣张农王成张念超李宝玉
单位

中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室矿业工程学院
摘要

选取矩形、直墙半圆拱形、马蹄形、三心拱形、圆形和椭圆形6种巷道断面形状开展优化研究.采用FLAC5.0数值模拟软件研究了几种典型断面在岩体中开挖后巷道围岩塑性区分布、围岩主应力差分布和围岩变形特征,分析了不同侧压系数λ对它们的影响,在此基础上提出了巷道支护"等效开挖"的理念和"无效加固区"的概念.断面形状对高地应力巷道围岩主应力差分布影响不大,但等效开挖半径决定围岩塑性区分布,无效加固区越大,在巷道周边产生变形就越大,反之亦然.高应力巷道应根据λ的大小和主应力方向选择合理断面形状是圆形或椭圆形.
关键词

高地应力巷道围岩控制断面优化等效开挖无效加固区
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金青年基金项目(50904064)；国家重点基础研究发展计划(973)项目(2007CB209408)；教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-06-0478)；煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题(SKLCRSM09X03)；中国矿业大学青年科研基金项目(2008A004,2007A006)；煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放研究基金项目(08KF10,07KF04)；
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