深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定

›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (1): 226-231.

深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定

李铀¹，袁亮²，刘冠学²，金学玉²，薛俊华²，余国锋²，彭意¹，张明²

1. 中南大学土木工程学院, 长沙 410075；2. 平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司，淮南安徽 232001

收稿日期:2012-12-26 出版日期:2014-01-10 发布日期:2014-01-14
作者简介:李铀，男，1961年生，博士，教授，博士生导师，主要从事弹塑性力学、岩土力学与工程方面的教学和研究工作
基金资助:
“十一五”国家科技支撑计划项目课题(No. 2007BAK28B04)；“973”项目矿产资源综合利用与安全监测科学问题课题资助(No. 2010CB735506)。

Determination of failure zone and support pressure of circular roadway under deep mining

LI You¹，YUAN Liang²，LIU Guan-xue²，JIN Xue-yu²，XUE Jun-hua²， YU Guo-feng²，PENG Yi¹，ZHANG Ming²

1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China; 2. Ping’an Coal Gas Control National Engineering Research Center Co., Ltd., Huainan, Anhui 232001, China

Received:2012-12-26 Online:2014-01-10 Published:2014-01-14

摘要/Abstract

摘要： 应用经典塑性力学理论确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场存在一些问题，这影响深部圆形巷道的稳定性评价及支护设计的合理性。应用塑性力学求解新体系确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场准确解，进行了各向同性均质地层中圆形巷道破损区、地层残余强度与支护压力关系方面的研究，取得了如下成果：（1）破损区随开采深度的增加而增大，它们基本呈线性关系。（2）建立了支护压力与巷道埋深、围岩强度、围岩破坏后残余强度、围岩泊松比和重度之间的关系。研究成果可为支护设计提供重要参考。

关键词: 圆形巷道, 围岩弹塑性应力场, 破损区, 支护压力

Abstract: It is shown that elastoplastic stress field of circular roadway, which is given by the classic plasticity mechanics, is not correct. Therefore, it affects rationality of stability evaluation and support design of circular roadway. Based on the accurate analytic solution obtained by the new solving system of plastic mechanics, failure zone, relationship between stratum residual strength and support pressure of circular roadway are studied in isotropic and homogeneous stratum. The following results are obtained: (1) Failure zone increases as mining depth increase, which is basically a linear relation. (2) Relationship among support pressure, depth of roadway, strength and residual strength of surrounding rock, Poisson's ratio and bulk density is established. These results will be of great help to support design.

Key words: circular roadway, elastoplastic stress field of surrounding rock, failure zone, support pressure

中图分类号:

TU 322

李铀，袁亮，刘冠学，金学玉，薛俊华，余国锋，彭意，张明，. 深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定[J]. , 2014, 35(1): 226-231.

LI You ，YUAN Liang ，LIU Guan-xue ，JIN Xue-yu ，XUE Jun-hua ，. Determination of failure zone and support pressure of circular roadway under deep mining[J]. , 2014, 35(1): 226-231.

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