基于復變函數理論的巷道圍巖穩定性分析

王志強，黃 鑫，武 超，石 磊，蘇澤華

(1.中國礦業大學(北京) 能源與礦業學院，北京 100083；2.中國礦業大學(北京) 共伴生能源精準開采北京市重點實驗室，北京 100083；3.中國礦業大學(北京) 煤炭安全開采與地質保障國家級實驗教學示范中心，北京 100083)

0 引 言

我國煤礦已進入深部開采階段，部分礦井開采深度已超千米，深礦井開采，因其地壓大，巷道經受較大的變形和破壞，造成的人員傷亡和經濟損失也隨之增加[1-2]，圍巖塑性區的確定是巷道支護參數選取以及巷道穩定性評估的重要依據。孫廣忠[3]結合彈性解構造應力分量表達式，在軸對稱應力場塑性區表達式的基礎上，得到圍巖塑性區的范圍；趙志強等[4-7]提出巷道“蝶形”破壞理論,為巷道圍巖塑性區的分布規律以及巷道支護提供了有力的依據；文獻[8-11]研究了兩向不等壓作用下圓形巷道圍巖的彈塑性問題，在庫侖屈服條件下,用攝動法給出彈塑性交界線的解析表達式；呂愛鐘等[12]基于Mohr-Coulomb強度準則,解決了圓形隧洞在兩向不等壓地應力作用下的塑性區確定問題；張承客等[13]對硐室圍巖彈塑性邊界兩側分別采用復變函數理論和滑移線場理論得出彈性區和塑性區應力組合表達式,根據彈塑性邊界上應力相等得到邊界方程；袁文伯等[14]根據巖體應變軟化的變形特性,建立了彈塑性軟化模型，分析了軟巖巷道圍巖塑性區和破碎區的力學性態，推導出比卡斯特納(Kastner)公式更符合實際、適用性更廣泛的塑性區半徑計算公式。……