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题名考虑中间主应力和支护力的巷道围岩黏-弹塑性解
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作者
经来旺
冯瑜腾
郑霖
谢金鑫
黄旭
经纬
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机构
安徽理工大学土木建筑学院
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出处
《中国矿业》
北大核心
2025年第1期146-153,共8页
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基金
安徽省高等学校自然科学研究重点项目资助(编号:KJ2019A0099)。
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文摘
岩石流变特性对巷道围岩的变形具有重要影响,往往会导致围岩发生大变形甚至失稳。为了全面地分析圆形巷道围岩的变形特性,采用流变模型的串联理论,将Burgers模型与统一强度准则下的摩擦片进行组合,得到了一种考虑围岩塑性的黏-弹塑性围岩本构模型。在对围岩进行弹塑性分析时,考虑了中间主应力系数和支护力的影响,并利用非关联流动法则,得到了巷道围岩塑性区半径和位移解析式。结合算例分析了中间主应力和支护力对巷道围岩塑性区半径及其应力场和位移场的影响,以及位移随时间的变化规律。研究结果表明:巷道围岩先后经历减速蠕变和稳速蠕变两个阶段。在减速阶段,围岩的位移增速较大,前期支护压力大。而在稳速阶段,围岩位移增速虽略有减小,但依然需要支护保持稳定;通过增大中间主应力和支护力,可以减小塑性区半径和围岩位移,提高巷道围岩的稳定性。此外,随着时间的增加,围岩变形逐渐增大,而通过增大支护力,可有效抑制围岩发生变形的速度,在一定程度上缓解了围岩变形。
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关键词
岩石流变特性
黏-弹塑性模型
蠕变
统一强度准则
BURGERS模型
支护力
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Keywords
rock rheological property
viscoelastic-plastic model
creep
unified strength criterion
Burgers model
supporting force
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分类号
TD313
[矿业工程—矿井建设]
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