最大主应力对巷道围岩稳定性影响研究

"最大主应力方向对围岩偏应力及变形影响研究-论文" 这篇论文主要探讨了最大主应力方向如何影响地下巷道周围岩石（围岩）的稳定性，以及这种影响如何体现在围岩的塑性区分布、偏应力和位移变化上。作者通过FLAC3D软件进行了数值模拟，该软件广泛应用于地质力学和岩土工程中的三维非线性分析。 研究的核心是夹角α，它代表最大主应力方向与巷道轴线之间的角度。当α从0°逐渐增加到90°时，研究发现围岩的塑性区范围也随之扩大，并且更倾向于向顶板和底板的深层部分发展。这表明随着最大主应力方向与巷道轴线的角度增大，围岩的不稳定区域变得更加广泛，对巷道的稳定性构成更大威胁。 在偏应力方面，论文指出围岩的偏应力呈现出"单峰"特性，即在顶板和底板的围岩中，偏应力的峰值随着α的增大而增加。相反，帮部（巷道两侧）的偏应力峰值却随α的增大而减小。这意味着巷道顶部和底部的压力会随着最大主应力方向的变化而增加，而两侧的压力则可能降低，这对于巷道的支护设计至关重要。 关于位移变化，研究发现其呈现出近似线性的增长模式，围岩的变形随着α的增大而加剧。特别指出，最大水平主应力方向对顶板和底板围岩的变形影响远大于帮部。这意味着巷道的顶部和底部更容易受到应力方向改变的影响，从而导致更大的形变。 通过对现场数据的观察和分析，作者们证实了这些模拟结果的可靠性和实际应用价值。这些发现对于理解和预测巷道在不同地应力条件下的行为，以及制定有效的巷道支护策略具有重要意义。在实际的矿山工程中，考虑到最大主应力的方向和大小，可以更加精确地预测和控制巷道的变形，从而提高矿山的安全性和经济效益。 关键词: 最大主应力，围岩稳定性，偏应力，巷道变形，巷道支护 中图分类号: TD325 文献标识码: A 文章编号: 1671-0959(2021)02-0113-04 此研究对矿井巷道设计和维护提供了理论支持，对于预防巷道失稳和变形问题，以及优化支护方案提供了重要的科学依据。未来的研究可以进一步探讨不同地质条件和工程参数对围岩应力分布和变形的影响，以深化理解并提高地下工程的安全性。