矿业研究与开发

作者：刘树新,戴谦君,王译蔚,高文豪

关键词：拱形巷道;等效圆半径;塑性区;围岩位移;二次支护;数值模拟

针对白音哈尔矿巷道围岩岩性坚硬,蚀变严重,稳固性极差的特点,提出了对巷道按照塑性区分布进行二次支护.对于破碎围岩,基于点荷载试验结果以及有关白音哈尔矿建井资料,根据Hoek-Brown强度准则,计算得到了岩体的物理力学参数.利用三种等效半径方式与芬纳公式、Drucker-Prager(D-P)准则公式计算拱形巷道的塑性区范围,并且计算出非均匀应力场中圆孔围岩塑性区边界卡斯特奈近似解.采用数值模拟的方法得到开挖以后的位移、应力、塑性区分布以及原始支护效果.根据原始支护下的巷道围岩塑性区分布,对巷道的顶板、顶角以及底板进行二次支护.结果表明,矩形外接圆等效半径法、D-P准则更加适用于白音哈尔矿巷道塑性区计算,结合数值模拟可知,含金蚀变岩较多地分布于巷道顶角区域.基于巷道塑性区分布进行二次支护后,巷道顶板与底板围岩变形量有了明显减小,顶、底板位移由原来的23mm 分别减小到8mm、10mm 左右,且顶板应力集中减小,塑性区范围显著减小,有助于防止巷道围岩发生剪切破坏.

来源：2025年第11期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

查看矿业研究与开发杂志2025年第11期