主应力迹线表征巷道围岩应力场结构及其破坏机制

巷道围岩应力场结构在巷道的稳定性和安全性中起着关键作用，它直接影响巷道的变形、开裂和潜在的塌方风险。本文旨在深入研究巷道围岩应力场的特征及其对巷道破坏的影响。作者提出了一种新颖的方法，即利用主应力迹线来可视化地描绘和分析应力场。主应力迹线是通过测量巷道周边岩石中各向异性应力的方向和大小分布形成的，它们能够反映出应力集中和应力分布的模式。 在研究过程中，作者进行了数值模拟，分别考虑了不同侧压系数和岩层组合条件下的巷道情况。侧压系数反映了周围岩体对巷道的支撑强度，岩层组合则影响了应力的传递路径和复杂性。通过对模拟结果的细致观察，他们描绘出了一系列主应力迹线图，从而揭示了应力场结构随这些参数变化的规律。在这些图中，退化点的出现和其类型，以及优势主应力迹线束的分布形态，都能指示出应力状态的动态变化和可能的薄弱环节。 通过对这些图表的研究，作者发现应力迹线图是一种有效的工具，它清晰地展示了巷道围岩应力场结构的特征，并揭示了应力场结构变化与巷道破坏之间的密切关系。不同的应力场结构类型对应着不同的破坏模式，比如剪切破坏或压缩破坏，这为巷道设计、支护策略以及灾害预防提供了重要的指导依据。 总结来说，本文的主要贡献在于提出了一个量化和可视化分析巷道围岩应力场的新方法，这对巷道工程的安全管理和稳定性控制具有实际应用价值。通过深入研究，研究人员可以更好地预测和控制巷道的变形和破坏，从而提高矿山开采过程中的安全性。这一研究成果对于巷道围岩控制理论的发展和实践具有推动作用，也为未来类似地质结构的研究提供了新的思考视角。