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矩形与圆形巷道塑性区相关性分析——侧压系数不大于1

作者:杨佳楠; 李青锋; 邓弘哲; 彭跃金 湖南科技大学资源环境与安全工程学院; 湖南湘潭411201; 湖南科技大学矿业工程研究院; 湖南湘潭411201; 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室; 湖南湘潭411201
矩形巷道   圆形巷道   塑性区   相关性   数值模拟  

摘要:基于弹塑性理论对不同侧压系数下圆形巷道围岩塑性区进行了理论分析,给出了不同侧压系数下圆形巷道塑性区范围的计算公式及轮廓图像.本文将矩形巷道对围岩的影响等价于其外接圆圆形巷道对围岩的影响,并利用FLAC^3D数值模拟进一步验证了圆形巷道塑性区范围计算公式及矩形与圆形巷道塑性区的相关性,得到:(1)当侧压系数不大于1时,随着侧压系数的减小,矩形、圆形巷道塑性区均呈现圆形-椭圆形-蝶形的形态变化;(2)在相同的侧压系数下,将矩形巷道对围岩的影响等价于其外接圆圆形巷道对围岩的影响时,矩形巷道塑性区范围与圆形巷道塑性区范围存在一定关系.研究成果可作为矩形、圆形巷道支护设计及稳定性分析的理论基础.

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