桃园煤矿二水平地应力分布规律及对巷道围岩稳定性影响研究
【摘要】本文介绍地应力测试的目的与意义，通过桃园煤矿地应力实测，对原岩应力实测结果进行分析，得出桃园煤矿二水平原岩应力分布规律，从而验证桃园煤矿巷道围岩稳定性影响原因及状况。
【关键词】地应力；钻孔应力解除法；简易施工技术
桃园煤矿以前在巷道支护设计中很少考虑水平应力对巷道围岩稳定性的影响，造成巷道变形严重，形成前修后补的局面。因此，在桃园煤矿二水平设计和生产过程中，要根据采矿工程所处的不同的工程地质条件，掌握其所处的地应力状态、类型和作用特征，才能合理地确定采场布局和回采顺序，保证巷道围岩的相对稳定，同时，对采取合理有效的预防矿井动力灾害的技术措施，保证矿井的安全生产都具有十分重要意义。
1 地应力测试的目的与意义
大量的矿井生产实践证明，生产过程中遇到的重大技术研究问题如巷道围岩稳定性、冲击危险预测及防治、上覆岩层变形破坏等都与地应力有关，因此矿井地应力场研究受到普遍的关注，生产实践中对地应力及围岩力学参数等基础技术数据的需要已越来越迫切。地应力测试可对桃园煤矿巷道支护设计、进行矿井动力灾害预测及防治等工作最基本的数据。
2 桃园矿地应力实测方法
2.1 测量方法采用钻孔应力解除法
2.2 地应力测量步骤
地应力测量采用应力解除技术测试，如图1所示。
1-钻直径130mm钻孔；2-钻喇叭口；3-钻直径36mm小孔；4-安装应力计；
5-套芯；6-折断岩芯并且取出
打大孔（如图2所示）→做锥形孔底→打小孔→清洁小孔→包体安装→接通应变仪→套芯解除→读数。
3 原岩应力实测结果及分析
桃园煤矿原岩应力现场测量工作自2011年5月初开始，2011年5月底结束，历时25天，完成原岩应力4个测孔的4个测点的测量工作。
深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术韩孝广 发表时间：2019-01-09T14:22:32.410Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第31期作者：韩孝广王涛[导读] 本文分析了深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术。 山东省滕州曹庄煤炭有限责任公司山东滕州 277519 摘要：近年来，矿井开采深度逐年增加，巷道周边的地应力也相对提高。本文分析了深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术。 关键词：深部煤矿；应力分布特征；巷道围岩 前言 深部煤炭开采的最大特点是煤炭资源开采前煤岩体处于高原岩应力状态，而进行采掘活动后，裸露采掘空间表面垂直方向的应力迅速降到大气压。这种变化引起围岩应力的调整，出现很高的集中应力，在围岩中形成很大的应力梯度。围岩应力分布不是一成不变的，而是随着采掘活动的进行不断变化。当煤岩体不能承受这种应力变化时，就会出现各种灾害，这对深部煤矿的安全、高效开采带来巨大威胁。 1 深部煤矿应力分布特征 1.1 深部煤矿地应力测量与分析 目前，许多矿区对深部煤矿的地应力特征缺乏理性认识。当前直接用于地应力场的研究数据较为缺乏，许多煤矿对支护问题、冲击地压等，与地应力场联系较少。矿井深度的增加导致地应力值增加，破坏巷道能力加强。 当前的地应力测量主要以空心包体法为主，某些条件下也可采用水压致裂法。研究地应力学者通过整理600～1500m的深部矿区数据，剔除特殊地质环境测量数据后，总结出地应力测量的方法主要有：水压致裂法（用于一般地质条件）、结合应力解除法。 1.2 深部煤矿地区的地应力方向特征 经过对我国深部煤矿地区的地应力测量研究，发现我国深部矿区地应力方向存在一些特征：岩层中的水平应力方向特征较为显著；最大水平应力角度下量值较垂直应力大。 2 深部巷道围岩控制技术 巷道围岩控制技术按原理可分为3大类：①支护法。它是作用在巷道围岩表面的支护方式，如各种类型的支架、砌碹支护，为了改善支架受力状况，提高支护阻力，还可实施壁后充填和喷浆等。②加固法。其是插入或灌入煤岩体内部起加固作用，使煤岩体自稳的方法，如各种锚杆与锚索、注浆加固，锚杆、锚索分为插入煤岩体内的部分（杆体、锚固剂），以及设置在巷道表面的构件（托板、钢带及金属网），因此，“锚杆支护”确切意义上应称为“锚杆加固”或“锚杆加固与支护”。③应力控制法。它是改善巷道围岩应力状态，从而使巷道处于应力降低区的方法，包括巷道布置优化及各种人工卸压法。 2.1 巷道布置优化及应力控制法 针对深部巷道围岩应力高、变形大，甚至会出现冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害，进行采掘优化、巷道布置优化，改善巷道受力状态是首先应考虑的方法。将巷道布置在应力降低区，如沿已稳定的采空区边缘掘进巷道（沿空掘巷），将巷道布置在采空区下方（掘前预采、上行开采等），均可明显降低巷道受力，改善围岩应力状态。 在深部开采中，有些煤矿水平应力大于垂直应力，而且水平应力具有明显的方向性，最大水平主应力明显高于最小水平主应力。在这种条件下，当巷道轴线与最大水平主应力平行，巷道受水平应力的影响最小，有利于顶底板稳定。根据地应力实测数据优化巷道布置方向，对巷道稳定性会起到事半功倍的作用。此外，巷道布置应尽量避开大型地质构造（断层、褶曲、陷落柱等）。 根据深部煤矿地应力场分布特征，对巷道断面形状与尺寸进行优化，可改善巷道周边附近围岩应力分布，有利于围岩稳定。人工卸压法，包括切缝、爆破、钻孔及掘卸压巷等，可转移巷道周边附近的高应力，改善围岩应力状态，在适宜的条件下可作为一种辅助的围岩控制手段。 2.2 深部巷道支护与加固法 目前，深部巷道支护与加固形式主要有：锚杆、锚喷支护，U型钢可缩性支架，注浆加固，复合支护（采用2种或2种以上的支护加固方式联合支护巷道，如锚喷+注浆加固，锚喷+U型钢可缩性支架，U型钢支架+注浆加固，以及锚喷+注浆+U型钢支架等型式）。经过多年研究与实践，我国煤矿已形成了基于煤岩体地质力学测试、以预应力锚固与注浆为核心的巷道支护成套技术。对于深部巷道，锚固与注浆技术也是经济有效的围岩控制技术。 1）预应力锚固技术。在深部巷道采用的预应力锚杆、锚索支护技术，其支护原理是大幅提高支护系统的初始刚度与强度，形成高支护应力场，降低采动应力场梯度，主动控制围岩扩容变形，保持其完整性。同时，支护系统应具有高延伸率，允许围岩有较大连续变形，通过预留变形量，使巷道发生可控变形后仍能满足使用要求。不同巷道条件应有不同的锚杆支护形式：预应力锚杆支护适用于围岩比较完整的岩石巷道、岩石顶板煤巷等；预应力锚杆与锚索支护可应用于煤顶巷道、无煤柱护巷、软岩巷道、高应力巷道、动压巷道及大断面巷道等多种比较困难的条件；全预应力锚索支护，顶板、两帮，甚至底板全部采用预应力锚索支护，适用于深部高应力巷道、强烈动压巷道等非常困难的条件。 2）注浆加固技术。在松软破碎煤岩体中开掘巷道，围岩自稳时间短、破碎范围大，在这种条件下，注浆加固是围岩控制的有效途径。注浆加固利用浆液充填围岩内的裂隙，将破碎煤岩体固结起来，提高围岩整体强度，增加围岩自身承载能力。我国煤矿目前采用的注浆材料主要分为2大类：一类是水泥基材料，是注浆加固应用最广的材料；另一类是高分子材料，如聚氨酯、脲醛树脂等。此外，还开发出多种复合材料，以改善注浆材料的性能，降低注浆材料的成本。在井下应用时，可根据巷道具体地质与生产条件进行选择。 3）预应力锚固与注浆联合加固技术。当巷道围岩松软破碎，锚杆与锚索锚固力不能保证时，预应力锚杆、锚索与注浆联合是一种有效的加固技术。注浆可将松软破碎围岩粘结，提高围岩整体强度，同时为锚杆与锚索提供可锚的基础，保证锚杆与锚索预应力与工作阻力能有效扩散到围岩中。注浆后采用预应力锚杆与锚索支护，可有效控制围岩扩容变形，保持围岩长期稳定。此外，还开发了多种注浆锚杆、注浆锚索及钻锚注一体化锚杆，适用于不同条件的巷道加固。
深部矿井开采技术问题 摘要:本文根据我国主要深部矿区30余对矿井的实地调查、部分井下观测和25个矿务局的函调材料,对我国煤矿深部开采的基本状况及其在开采中遇到的巷道维护、冲击地压、瓦斯突出及地热等主要问题作了总结和剖析,并就今后煤矿深部开 技术问题提出了几点看法和建议。 1煤矿深部开采的现状及趋势 深井开采技术是当今世界主要深井开采国家(如德国、原苏联、波兰等)十分关注的问题之一。随着我国煤矿开采规模的扩大,开采深度的逐渐增加,深部开采中遇到的各种技术问题日益增多,对当前的煤矿生产和今后矿井建设的影响日趋严重。因此,研究深部开采问题,对安全、经济、合理地开发深部煤炭资源无疑有特别重要的意义。 我国是世界第一产煤大国,1997年原煤产量13.3亿吨。全国主要国有矿区90多个,井工开采的生产矿井588对(1996年统计)。据不完全统计,采深超过800m的深井19对,其中开滦矿务局赵各庄、沈阳矿务局彩屯矿采深超过1000m,新汶矿务局孙村矿、华丰矿、长广七矿采深超过800m。“八五”期间新打深井65个,平均深度588m,其中700~800m的井筒28个,800~1000m的井筒13个,1000m以上井有12个。 据煤炭资源开发和资源保护研究指出,在我国预测总储量中73.2%埋深在1000m 以下,浅部储量较少。因此,深井开采技术不仅是目前一些深矿井面临的问题,而且从长远看,它将是我国今后进一步开发利用深部煤炭资源的带有战略意义的问题。 2深井开采的主要技术问题 2·1矿压显现加剧,巷道维护困难随着矿井采深的不断增加,一方面,巷道断面必需加大,据对开滦矿区统计,近10年间采深平均增加100m,岩石巷道断面平均增加8.1%,煤、半煤岩巷平均增加32%;另一方面,地压增大,在深部高应力作用下,围岩移动更为剧烈,巷道产生变形破坏更为严重。在调查的超过700m的深井中,巷道矿压问题普遍严重,底鼓成为常见的地压现象,特别在采准巷道中尤其严重。失修和严重失修巷道比例增加,据开滦局调查统计,井深1000m时巷道失修率约是同条件下500~600m埋深巷道失修率的3~15倍,部分矿井巷道失修和严重失修率达20%以上。巷道维修占用大量人力物力,林西矿井深800m,巷道维修工占井下工人的比重为7.00%~10.50%。很多深部巷道由于严重破坏无法行人、行车而被迫停产反修。且常常出现前掘后修、重复反修的象。深井巷道维护问题已成为整个矿井生产系统中的最薄弱环节。 出现上述现象的主要原因是客观上井深、围岩应力增加。主观上没有充分认识深井巷道矿压规律,巷道支护形式不能适应深井巷道围岩变形的要求,支护形式、支架参数
深部围岩变形破坏时效性分析 1.引言 围岩应力场和位移场的分布规律是地下工程设计中必须解决的主要问题。地下洞室的失稳破坏，往往是从洞室周边开始、由于围岩应力超载或围岩位移过量所致，而岩石的流变性使得围岩的变形具有很强的时效性。一方面由于岩石和岩体本身的结构和组成反映出明显的流变性质，另一方面也由于岩体的受力条件(包括长期受力和三轴应力状态)使流变性质更为突出，因此，在矿山和地下工程中表现的力学现象，包括地压、变形、破坏等等几乎都与时间有关。巷道或隧道开挖后，在地应力的作用下，围岩往往会向巷道或隧道内慢慢地移动收敛，具体表现是:侧墙逐渐向内移动，底板慢慢隆起，顶拱则进一步开裂。各种长期监测资料表明，自洞室开挖至数月或数年内，围岩的变形和应力分布均随时间发生变化。现在己经认识到岩体流变的普遍性，并用塑性流动和粘性流动来解释地下工程的时间效应问题。岩石的流变变形也是导致岩体地下工程中支护结构产生变形和破坏的主要原因，作用于地下结构衬砌上的载荷会随时间而增长，大型边坡和地下洞室的变形会逐渐加大，甚至会引起灾难性的后果。 因此，对地下洞室变形时效性的研究，也是我们在地下工程中合理选择支护类型及支护结构的前提，对于研究开挖后的工程岩体的动态特征以及岩体工程的设计，均具有十分重要的意义。 2.岩体时效(Rock Timeliness)的影响因素 岩体流变性质和时效特征是岩石材料的固有力学属性，也是用以解释和分析地质构造运动现象和进行岩体工程长期稳定性预测的重要依据。根据大地构造测试结果，地壳目前的平均蠕变速率为106l/s。不少大断层至今仍有持续移动的迹象。在边坡、隧洞、基坑、矿井、铁路路基等岩体工程中，岩体流变现象很常见。近年来，由于能源开发的扩大和环境保护要求的提高，所进行的天然气、液化气、油料以及核废料地下储藏课题研究，将岩石材料在不同荷载水平和不同温度条件下的长期变形与稳定问题提到了十分紧迫和重要的地位。一般认为，岩体工程中的时间效应主要是由以下几个方面的因素所引起的： (l)、岩石材料本身所具有的粘性性质，如蠕变、松弛、滞后以及弹性后效等。一般的软岩，如盐岩、泥岩、粘土岩等，其粘滞系数都达到106-109MPa.S。硬岩的流变性态相对较弱，如测得的花岗岩的粘滞系数为1013MPa .S。然而，由于受到成岩过程中的地质构造运动影响，岩石材料中存在各种裂隙、节理、层理等构造面，这一结构特点导致脆性岩体亦呈现较强的
收稿日期:2007-09-12 作者简介:石建军(1975-),男,黑龙江五大连池人,硕士,讲师,现在中国矿业大学从事采矿工程教学和研究工 作。 巷道围岩松动圈测试技术及应用 石建军 1,2 ,马念杰1,闫德忠1,秦 韵1,詹 平 1 (11中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京 100083; 21华北科技学院安全工程学院,北京 065201) 摘 要:论文基于显德汪矿跨上山开采项目,介绍了松动圈的测试原理、测试方法,测试过程等。得出了破碎巷道合理的松动圈范围,为确定合理锚杆支护参数提供了依据,为相似条件巷 道的松动圈测试提供了实践。并介绍了控制松动圈厚度的控制方法,对井下支护设计具有借鉴意义。 关键词:破碎巷道;松动圈;支护技术 中图分类号:T D322 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2008)0320032203 M ea sure Technology for L oose C i rcle of Crush Roadway Surround i n g Rock and Its Appli ca ti on SH I J ian -jun 1,2 ,MA N ian -jie 1,Y AN De -zhong 1,Q I N Yun 1,Z HAN Ping 1 (11School of Res ource and Safety Engineering,China University of M ining and technol ogy,Beijing 100083,China;21Safety Engineering College,North China I nstitute of Science and Technol ogy,Beijing -east Yanjiao 101601,China ) Abstract:The subject base on cr oss uphill m ine in Xian De W ang M ine of Xing Tai .The thesis intr oduced l oose circle test p rinci p le,test means and test p r ocess .A t last,we know p r oper range of the l oose circle .It supp ly basis for deter m ine supporting and l oose circle testing of si m ilarity r oad way .A t last thesis intr oduce the contr ol mode of l oose circle thickness .Thesis has use for reference m ine supporting .Keywords:crush r oadway;the l oose circle;support 0 引 言 巷道开挖后,围岩受力状态由三向变成了近似两向,造成岩石应力较大幅度地上升。如果围岩中集中的应力值小于下降后的岩石强度,围岩处于弹塑性状态,围岩自行稳定,不存在支护问题;如果相反,围岩将发生破坏,这种破坏从周边逐渐向深部扩展,直至达到新的三向应力平衡状态为止,此时围岩中出现了一个破裂带。把这个由于应力作用产生的破裂带称为围岩松动圈,如图1所示。 破碎巷道支护是煤矿支护工作中的重点,而且也是一个难点。所以破碎巷道围岩松动圈的测试更显得重要,但是现在现场测试破碎围岩松动圈有很多难题,经常导致松动圈测试结果相差甚远,甚至无法测试。围岩松动圈是巷道开挖后地应力超过围岩强度的结果,因此松动圈理论认为,支护的作用就是限制围岩松动圈中碎胀力所造成的有害变形。 掌握巷道松动圈范围的大小及受采动影响的变化图1 理论分析松动圈示意图 规律,对于选择恰当的巷道支护方式与参数,确定合理的工作面超前支护范围等具有重要意义。目前各矿回采巷道多采用棚子支护或锚杆支护。由于棚子支护是一种传统的被动支护形式,在复杂的压力状态下,它必须借助其它形式的支护配合,才能确保巷道的绝对安全。因而锚杆支护已成为解决巷道围岩承受采动支承压力的重要途径。采用 2 3
矿井深部开采沿空巷道的围岩控制技术研究 摘要：针对深部综放沿空巷道围岩稳定性差、变形大、难支护的特点，通过理论分析、数值模拟和现场实验等方法，从巷道支护方式和巷道断面优化两方面讨论了深部综放沿空巷道的控制技术。研究结果表明：直墙半圆拱形断面、锚梁网索联合支护方式能够较好的控制深部综放沿空巷道围岩，减少巷道围岩变形，增强其稳定性。 关键词：深部综放沿空巷道半圆拱形锚网索联合支护断面优化 1、引言 随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大，我国矿山相继进入深部开采。目前，我国煤矿开采深度以每年8～12m的速度增加，而东部矿井更以每年10～25m的速度增加，预计未来20年，我国很多煤矿将进入1000m～1500m的深度开采。另一方面，我国已探明煤炭资源埋深在1000m以下的储量为2.95万亿吨，约占煤炭资源总量的53％，因此，现在及未来一段时间内，我国煤矿开采将逐渐转入深部开采。 由于深部岩体所处的地球物理环境及其应力场的复杂性，在浅部开采基础上发展起来的传统支护理论、支护参数已难以适应深部巷道支护设计和实践的需要。深部综放沿空巷道，作为一类较特殊的回采巷道，与普通的回采巷道相比，具有以下特点：(1)综放沿空巷道布置在靠近采空区的煤体中，巷道围岩结构破碎，在掘进和回采过程中，巷道将发生较大的变形；(2)对于综放沿空巷道而言，由于巷道上方为顶煤，上覆岩层运动波及的范围及影响程度相应地增大，回采过程中的矿压显现将更加剧烈；(3)综放工作面年产量多在100万t左右，开采强度大，机械设备体积较大，且所需风量剧增，这就要求巷道具有较大的断面；(4)深部综放沿空巷道埋深大，地应力相对较大。由于以上原因，深部综放沿空巷道围岩的稳定性及其控制一直是采矿领域中的研究热点和难点。本文主要从支护方式与参数、巷道断面优化等方面讨论深部综放沿空巷道围岩的控制技术。 2、综放沿空巷道断面的优化 由于施工简单，易于成型等优点，矩形和梯形断面形状是目前国内综放沿空煤巷的主要断面形状。但根据弹性力学、岩石力学知道，这两种巷道断面都容易在4个拐角处产生应力集中，不利于巷道围岩的稳定性。直墙半圆拱形断面具有易于巷道顶板稳定、易于施工等优点，目前已经成为岩石巷道的主要形式；但由于半圆拱形巷道施工较复杂，不易成型等缺点，在煤巷中很少应用。由于深部综放沿空巷道的特殊性，尤其是综合机械化掘进易于完成直墙半圆拱形断面的开挖，因此，直墙半圆拱形断面可优先应用于综掘施工的深部综放沿空巷道中。下面将通过数值计算件模拟这两种断面对浅部、深部巷道围岩，特别是对深部综放沿空巷道顶部煤岩体稳定性的影响。
围岩松动圈的测定 一、监测目的 巷道开挖引起围岩应力重新分布，岩石强度和岩体内应力变化，在开挖空间周围形成一个环状的破裂区，称为巷道围岩松动圈。为评价工程岩体稳定性及合理确定巷道支护提供科学依据，必须对围岩松动圈进行测定。选取回采工作面的一条巷道，尽量在井下停工的时候测两到三个断面，距离控制在隔100m左右就测一回，时间及地点由矿方安排。根据观察的结果确定出该矿的松动圈范围.(有可能的话,采动影响小的地方测一下,采动影响大的地方测一下). 二、需求设备 SYS(B)矿用钻孔窥视仪 技术指标： 窥视钻孔直径: ＞Φ25mm 窥视钻孔深度：10m（可延伸） 窥视镜（探头）：分辨率：420 lines 连续工作时间：8h 存储容量：20GB 外形尺寸： 195mmX115mmX75mm 配套设备： 1.钻孔窥视仪主机1台 2.窥视镜（探头）１只 3.视频传输及输送缆：10米 4.耳麦1付
5.充电机1台 https://www.doczj.com/doc/f37507139.html,B连接线1根 7.窥视镜转接线1根8.数据管理和播放软件1套 三、使用原理 钻孔窥视仪是新近研制的一种便携式防爆型探测仪器,用以观察锚杆孔或其它小孔径工程孔内部情况。将探头送入钻孔,即可在仪器屏幕上看到钻孔壁的图像。由于镜头具有放大功能和红外敏感功能,所以孔壁的岩性变化可以清楚地反映出来。对于煤岩界面及岩层裂隙,能用它容易地加以识别。它在手持式液晶显示屏幕上显示钻孔内壁构造, 可用来观察岩层裂隙、确定围岩和煤层接触界面。 四、使用分析 1、在掘巷道每掘进200m垂直顶板及两帮各布设一个钻孔；巷道交岔点须根据实际情况布设钻孔；过地质构造、顶板岩性发生显著变化等特殊地段须布设钻孔，钻孔数量根据实际情况而定；矿压显现明显（主要包括：顶板离层仪到黄区；巷道两帮、顶底位移量大；巷道内淋水较大；锚杆（索）托盘变形数量较多、锚索被拉（剪）断）区段须布设钻孔，钻孔数量根据实际情况而定。 2、钻孔要求：垂直顶板打设深度为15m、孔径为Φ28mm的钻孔，并用风、水管将钻孔内部清理干净。 3、矿上曾经测量过的数据也要收集一下进行集中的处理分析。
内蒙古北联电能源开发有限责任公司高头窑煤矿巷道围岩松动圈测定 中国矿业大学（北京） 北联电能源开发有限责任公司 2009年5月
目录 一、巷道围岩松动圈概念 (1) 二、围岩松动圈测试原理 (1) 三、测试仪器 (2) 四、测试方法 (2) 五、数据分析 (3) 六、总结 (9)
一、巷道围岩松动圈概念 围岩松动圈是围岩应力对围岩作用的一种结果，是反映围岩应力岩石强度的一个综合性指标。实践证明，松动圈的大小与巷道的稳定性及支护的难易程度密切相关。测出松动圈的大小对选择合理的支护方式和支护参数，减少矿井维护费用，修订井巷设计，指导现场施工，都具有重要的现实意义。 自然状态下的地壳煤岩层,通常处于应力平衡状态,巷道开挖后,就改变了它的边界条件,破坏了其相对平衡状态,在巷道周围一定范围内应力将重新分布,以达到新的应力平衡。一是切向应力增加，并产生应力集中；二是径向应力降低，巷道周边处应力达到零；三是围岩受力状态由三向变成近似二向，岩石强度降低许多，如果集中应力值小于下降后的岩石强度，围岩将处于弹塑性状态，围岩可自稳，不存在巷道支护问题。相反的，如果集中应力值等于下降后的岩石强度，围岩将发生破裂，这种破裂将从周边开始逐渐向深部扩展，直至达到另一新的三向应力平衡状态为止，此时围岩中出现一个破裂带，这个破裂带称为围岩松动圈。 弹性区，塑性区，破裂区（三区）的力学行为与岩石全应力应变曲线中的相应段是对应的，其中巷道围岩弹性区，塑性区对应与全应力应变曲线峰前段弹性，塑性变形段，破裂区（围岩松动圈）对应于峰后“软化”段和“残余强度”如图1所示。 图1松动圈巷道围岩分区 1.弹性区； 2.塑性区； 3.松动圈（软化区）； 4. 松动圈（残余强度区） 在现场，可用声波仪，多点位移计或探地雷达等探测出围岩中的这个破裂带的厚度，称其为松动圈值，记为Lp。 二、围岩松动圈测试原理 基于松动圈测试的检测原理，相应的测试方法有渗流法、深基点位移计量测方法、地震声学法和超声波测试法。其中超声波测试松动圈的主要优点是测试技术成熟可靠,原理简单, 仪器可以重复使用，因此应用较广。 当超声波在煤岩体中传播时, 要发生几何衰减和物理衰减, 煤岩体中不同力学性质的结构面上, 超声波要发生散射、折射和热损耗等物理现象, 使得超声波能量不断衰减造成波速降低。影响超声波在围岩体中传播速度的主要因素有围岩体矿物成分, 围岩体结构构造特
围岩松动圈的理论 一、隧道围岩的松动圈的形成及物理状态 假设在地表下H深处有一个小岩石单元(图1)，在空间开挖前，这一单元处于三向应力完好稳定状态。当在其左侧开挖一空间后，水 图1 隧道围岩的物理状态 平应力H1解除，单元变成二向受力。这时这个单元的应力产生两个方面变化：一是由于三向应力变成二向应力状态，单元强度发生下降；二是由于应力的转移，所开挖的空间周边附近应力集中，使单元上受力增加。如果单元所受应力超过其强度，单元1将发生破坏，使其承载能力变低，发生应力向深部转移。这样相邻单元2开始面临单元1相似的情况，有一点不同的是单元2的水平应力H2，由于单元1的存在将不为零，但数值很小，所以单元2的强度略高。如果这时单元2上作用的应力仍大于其强度，则单元2又将发生破坏，使应力再次
问深部转移。单元破坏应力转移，其应力集中程度有所减弱，而径向应力有所增加，最后到单元n时，其单元上所受应力小于其三向应力极限强度，则单元只产生弹塑性变形而不发生破坏。这样的变化结果，使得在单元1至单元(n-1)之间的岩石处于破坏状态，而从单元n开始向外，岩石处于弹塑性变形的原岩完好状态。 这样的情况同样发生于所开挖空间的各个方向，所以，在这个空间的周围形成了一个破裂区。围绕开挖空间的这一破坏区域一般为环状；对于塑性岩石，在破裂区外应力接近岩石的强度，但小于岩石强度，围岩处于塑性状态；再往外应力低于岩石的塑性屈服应力，围岩处于弹性状态，形成了一般所说的围岩中的四个区(图2)。对于煤矿煤系 的岩石，多数的全应力——应变曲线塑性段并不明显．即没有明显的塑性区。从外向隧道内，对应于岩石的全应力——应变曲线，可把围岩分成三个区：弹性区、破裂膨胀剧烈区、破裂膨胀稳定区。 图2 隧道围岩的典型物理力学状态 处于弹性状态的围岩，由于其仍然具有承载能力，所以可以保持自稳。而处于破裂状态的围岩，由于发生了碎胀破裂，其表面将丧失
一种巷道松动圈的测试方法 巷道围岩是一种极其复杂的天然地质体．表现出多种力学特性，难以用一种支护理论来解决巷道支护问题。因此。在巷道支护理论研究方面出现了各种各样的学术流派，巷道围岩松动圈支护理论是我国软岩巷道支护领域重要学术流派之一。该理论几乎不作任何假设假说，测试手段直感性强，易于掌握和操作。这一理论先后在全国多个矿区得到广泛应用，成功解决了软岩巷道支护的难题，取得了较大的经济效益。 众所周知，采矿等地下工程都需要在地下开挖，形成一定大小的空间，并要保持该空间的稳定，但是在地下开挖后，将会扰动岩石的性质，造成岩石内的应力和岩石强度的变化，产生岩石应力转移、集中和岩石强度的减小，使开挖空间周围岩石发生变形甚至破坏，产生岩石物理状态的改变。这个在开挖的空间周围所形成的破裂区一般是围绕开挖空间形成环状（图1）。我们把这个由于应力作用产生的环状破裂带称为巷道围岩松动圈，简称为松动圈。 图1 巷道围岩中的松动圈 1-松动圈外边界；2-松动圈范围；3-巷道周边 巷道开挖后，破坏了原岩的应力平衡状态，围岩受力状态由三向变成了近似两向。导致围岩应力重新分布和局部应力集中，造成岩石强度较大幅度地下降。此时，最大主应力是沿巷道壁面的切线方向。巷道壁面切应力达到最大值；最小主应力是沿巷道的径向应力。径向应力在巷道周边为零，向围岩内部逐渐增大。如果围岩中集中的应力值小于下降后的岩石强度，围岩处于弹塑性状态，围岩自行稳定，不存在支护问题；如果相反，围岩将发生破坏，这种破坏从周边逐渐向深部扩展，直至达到新的三向应力平衡状态为止，此时围岩中出现了一个松弛破裂带，即围岩松动圈。其力学特征表现为应力降低区即松动圈、塑性区及弹性区，
爆破振动安全距离与围岩爆破松动圈范围的确定 1. 爆破振动安全距离 根据实测中的爆破参数及测试数据，按《爆破安全规程》（GB 6722-2003）中萨道夫斯基经验公式计算爆破振动安全允许距离，即： R=（K /V）1/α×Q1/3 式中，R为爆破振动安全允许距离（m）；K、α为与地质条件、爆破方法等相关因素的系数和地震波衰减指数，围岩条件越好，K值越大；V为建(构)筑物安全允许质点振动速度；Q为单段最大起爆药量。 根据重庆地区地质条件，围岩级别以Ⅳ﹑Ⅴ级为主，考虑到地质破碎带的存在，K值应适当降低，取90，α为地震波衰减系数，取1.5。 对于建（构）筑物安全允许质点振动速度V，取一般砖混结构房屋安全允许振速为2.7cm/s，隧洞有大掉块与小的塌落时的质点振速为25cm/s，衬砌砼出现裂缝，隧洞顶板有塌方时的质点振速为45 cm/s； 参考相关文献资料，对于单段最大起爆药量Q，考虑到分部开挖中的最大断面施工，可取一次爆破总药量中最大掏槽段药量，为25kg。
由图1可知，对于一般砖混结构房屋，其安全允许的质点振速为2.7cm/s，对应的距离振源的安全距离至少为31m；对于隧洞出现大的掉块或小的塌方，其安全允许的质点振速为25cm/s，对应的距离振源的安全距离至少为7m；对于隧道衬砌砼出现裂缝，隧洞顶板有塌方，其安全允许的质点振速为45 cm/s，对应的距离振源的安全距离至少为5m。 同时，如果要将地表建筑物质点的振速控制在1.5cm/s（地铁施工对周围建筑物影响的控制标准），从图1中可知，建筑物距离振源的安全距离至少应为45m。从重庆地铁6号线情况看，以北培站主体结构为例，隧道掌子面距离海宇大厦地表基础约为28m，无法满足地表建筑物距离振源的最小安全距离。因此，首先必须控制一次爆破总药量中最大掏槽段药量，进而控制爆破振动对周围建筑物的不利影响。 2. 围岩爆破松动圈范围 以重庆地铁6号线北培站主体结构为例，计算掌子面爆破开挖中，将地表建筑物的质点爆破振速控制在1.5cm/s时，一次爆破总药量中最大掏槽段药量Q，同时，以衬砌砼可能出现裂缝，隧洞顶板可能出现塌方时的范围为爆破振动引起的围岩松动圈范围，并以此时质点的爆破振速45cm/s为控制区域进行计算。 Q=[ R（K /V）-1/α]3 将相关参数R=28m，K=90，α=1.5，V=1.5cm/s代入上式，可得：Q=6.1kg。 将Q=6.1kg，V =45cm/s等代入式（1），可得此时爆破振动引起的围岩松动圈范围为：R=2.9m。 由以上分析可见，为了将地表建筑物允许的质点振速控制在1.5cm/s，首先要控制一次爆破总药量中最大掏槽段药量Q不大于6.1kg，因此就必须要严格执行双侧壁导坑法施工，控制每次开挖的断面大小，此时，爆破振动引起的围岩松动圈范围为2.9m。
推荐2017年度湖南省科技进步奖公示材料 项目名称： 复杂地质条件下极不稳定煤岩巷道围岩稳定性控制及成套技术 推荐奖种： 科技进步奖 主要完成人： 朱永建王斌王平张道兵余伟健袁越彭小跃唐鸿翔 主要完成单位： 湖南科技大学湖南黑金时代股份有限公司周源山煤矿重庆市巫山煤电有限公司 推荐单位： 湖南科技大学 项目简介： 本项目以复杂地质条件下极不稳定性煤岩巷道围岩稳定性与控制为主要工 程背景，在国家自然科学基金、湖南省自然科学基金和湖南省科技计划项目等的 资助下，通过大量理论分析和现场实践，与各矿山企业开展广泛合作研究，提出 了新的巷道围岩分类方法和控制理论，发明了多种新型支护结构与锚固形式，开 发了多种支护新方法及其施工器具与监测手段，进一步推动了复杂条件下矿山巷 道围岩控制理论与技术的发展。 针对顶板岩层结构复杂的大跨度、超长巷道，根据复杂地质条件下的煤巷顶 板围岩变化不确定性特点以及锚杆支护技术工程特性，确定了神东矿区锚杆支护 煤巷顶板稳定性主要影响因素，在BP神经网络预测模型的基础上开发了神东矿 区锚杆支护煤巷顶板稳定性分类软件系统，利用开发的软件系统对该矿区分矿 井、分煤层、分区域进行了煤巷顶板稳定性分类；针对湖南煤业集团周源山煤矿 和重庆市巫山煤电有限公司等矿井提出了综采大跨度回采巷道“锚杆-锚索”减 跨支护技术和大断面切眼的支护方案。 结合高应力软弱煤岩体巷道围岩变形特点，提出了长、短锚杆等应力轴比承 载拱强度理论，讨论了支护结构与围岩形成的承载共同体的大小和形状对深部软 岩巷道稳定性的影响，开发了长、短锚杆支护技术，发明了一种用于全长锚固支
护的协调变形和用于控制深部岩体的高效锚固吸能锚杆等锚固装置，该研究成果应用贵州兴义市凹子冲煤矿回风斜井等巷道。 为了提高构造带极不稳定松散围岩巷道的稳定性，重点研究了端面顶板冒落高度与各影响因素线性相关性，分析了构造带极不稳定松散围岩变形特点，提出全断面注浆设计和双液注浆技术等相关治理方案，开发了一种新型注浆锚索装置和具有自动推进功能的全断面封闭带预切糟U型钢支架及施工方法，该研究成果广泛应用于林东矿业集团泰来煤矿回采和运输等巷道。 针对复杂地质条件下极不稳定巷道的锚固施工问题，为提高钻孔质量和效率，应用了一种新型专用底板钻机，并研发了多角度精确成孔的凿岩机气腿式支架和一种用于巷道底板的带洛阳铲头的锚索钻机等装备；针对深部动压巷道锚杆检测与监测，优化了可伸长锚杆检测的拉拔仪，开发了锚杆安装质量检测的新方法和巷道智能自动监测系统等配套技术。该系列技术在贵州林东矿业集团泰来煤矿、贵州兴义市凹子冲煤矿和重庆市巫山煤电有限公司等矿区进行了应用。 项目获授权发明专利6项、实用新型专利4项、出版专著1部、发表学术论文10篇，近三年来，本项目先后在湖南煤业集团周源山煤矿、湖南华润煤业唐洞煤矿有限公司、贵州林东矿业集团泰来煤矿、重庆市巫山煤电有限公司、贵州兴义市凹子冲煤矿等10余家矿山企业得到了推广应用，取得直接经济效益超过1.0亿元，显著改善了煤矿巷道的维护和安全状况，为煤炭行业的科技进步做出了重要贡献。
深部矿井巷道围岩分区破裂实测研究 姜 光1 ,朱守颂1 ,谷 满2 ,王松涛 2 (1 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221008; 2 中平能化集团六矿,河南平顶山467000) [摘 要] 采用钻孔电视监测法对某矿3213工作面运输平巷进行现场定点定面多次监测,选取掘后10d 与掘后50d 观测结果进行对比分析,研究巷道围岩随时间影响在其内部的变形趋势,同时展开深部巷道围岩阶段性裂隙成型与围岩应力变化关系的分析研究,成果揭示了深部矿井开掘巷道围岩内在变形破坏机理,为此类巷道维护提供依据。 [关键词] 深部巷道;分区破裂;钻孔探视[中图分类号]TD313 1 [文献标识码]A [文章编号]1006 6225(2010)06 0083 03 Zonal D isintegration O bservation of Roadway 's Surrounding Rock in D eep M ine JI ANG Guang 1 ,Z HU Shou song 1 ,GU M an 2 ,WANG Song tao 2 (1.M i n i ng Engi n eeri ng Schoo,l C hina Un i versit y ofM i n i ng&Techno l ogy ,Xuzhou 221008,C h i na ; 2.S i xt h M i ne ,Zhongp i ng Energy Che m icalG roup ,P i ngd i ngs han 467000,Ch i na) Abstrac t :Bo reho le TV appli ed to mon it o ri ng road w ay sta t us i n 3213m i ning face and observati on result of 10d and 50d after driv i ng compared and ana l y zed ,the paper ana l y zed defor m ati on tendency o f surround i ng rock i nfl uenced by ti m e .R e lati onship o f stress var i a ti on and crack of deep roadway w as researched .The resu lt show ed inner fail ure m echan i s m of roadway surroundi ng ro ck dr i ven i n deep ,wh ich prov i ded re ference for roadway m aintenance . K ey word s :deep road w ay ;zona l d i s i nteg rati on ;bo reho le TV [收稿日期]2010-07-27 [基金项目]国家自然科学基金项目(50974118);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET -09-0727);江苏省 青蓝工程 资助。 [作者简介]姜 光(1982-),男,河南平顶山人,硕士研究生,从事矿山压力与岩层控制方面的研究。 在矿井深部岩土工程中导致围岩呈分区、分阶段的形式破裂,其形成机制国内外学者做过大量研究。1986年俄罗斯学者E I She m yakin 等 [1-2] 率先 提出 间隔性的环带状碎裂现象 ,国内专家学者称之为 分层断裂 、 分区破裂 或 区域性断裂 、 间隔破裂 等;顾金才,顾雷雨等 [3] 认为 分层断裂应有较大的平行于深部开挖硐室轴线的水平地应力,同时硐壁要有较大的平整面或较大的曲率半径;贺永年,蒋斌松,韩立军等 [4] 采用能量 分析的方法对深部巷道围岩间隔断裂的形成机理进行了研究,并从围岩应力与物理力学性质方面阐述了间隔断裂的成因;李术才,王汉鹏,钱七虎等 [5] 通过钻孔电视研究淮南近千米深不同巷道后, 给出了巷道分区破裂分布图,并总结出破裂区半径与巷道半径r 的关系式为(2)i -1 r (i =1,2,3, 4);潘一山,李英杰,唐鑫等 [6] 在对金川与阜新 五龙等矿区现场监测基础上,通过天然岩石的实验室测验、相似模拟等手段,对分区碎裂现象进行了系统的研究,结合理论推导重新界定了巷道围岩分区碎裂发生的条件公式;钱七虎,李树忱 [7] 讨论 了国内外深部岩体分区破裂现象实验和理论的研究 进展,归纳分区破裂产生条件、变化规律的同时指出了接下来研究的5个方向,其中就有分区破裂现象下巷道围岩的支护稳定性研究。 分区破裂方向随着研究的不断深入,其形成机制与控制机理正逐步形成体系,但在深部矿井开挖巷道中对分区破裂发展发育的时间空间关系却研究较少。本文以某矿3213工作面运输平巷现场监测为基础,通过钻孔探测与理论分析,解析出深部开挖巷道围岩分区破裂的时间规律及其形成机理[8] , 为深部岩土工程的进一步深入研究提供参考。1 工程概况1 1 地质条件 某矿3213工作面运输平巷埋深700m 。煤层顶底板情况如表1所示。1 2 巷道断面及支护设计 3213工作面运输平巷设计为矩形断面,断面尺寸为5000mm !3000mm,采用锚杆(索)网梁支护,顶板锚杆规格为 22mm !M 24!2400mm 的左旋无纵筋螺纹钢,间排距800mm !800mm;锚索钢绞线规格为 17 8mm !6 8m,钻孔深度为6 5m,间排距为2200mm !1600mm 。 83 第15卷第6期(总第97期) 2010年12月煤 矿 开 采Coa lm i n i ng T echno l ogy V o1 15N o 6(Ser i es N o 97) D ece m ber 2010
围岩松动圈理论及其在巷道支护中的应用张金良 发表时间：2012-12-14T11:16:23.733Z 来源：《赤子》2012年第19期供稿作者：张金良 [导读] 介绍了围岩松动圈支护理论，并结合具体的工程实例验证了该理论作为确定巷道支护形式依据是合理的、可靠的。 张金良（内蒙古扎煤公司铁北矿综采队，内蒙古满洲里 021410） 摘要：介绍了围岩松动圈支护理论，并结合具体的工程实例验证了该理论作为确定巷道支护形式依据是合理的、可靠的。 关键词：巷道；围岩松动圈；支护形式 引言 巷道围岩是一种天然的复杂地质体，表现出弹性、弹塑性、粘弹性、粘塑性等多种力学特征。试图用一种理论来解决现场遇到的不同岩性条件和工程环境下的巷道支护问题是十分困难的。因此，多年来在巷道支护理论研究方面出现了多种：多样的理论学派和计算方法。从研究开挖后巷道同岩的客观物理状态出发的同岩松动圈理论，作为巷道支护设计的方法以其实用、准确、可操作性强等优点，先后在我国十几个矿区的各类围岩巷道中进行了推广应用，实践证明，以该理论为基础的围岩支护方法，以及其确定的支护形式、支护参数是符合现场实际的。 1 同岩松动圈的巷道支护理论 1.1 围岩松动圈的定义 巷道开挖后，围岩受力状态由三向变成了近似两向，造成岩石强度较大幅度地下降，如果围岩中集中的应力值小于下降后的岩石强度，围岩处于弹塑性状态，围岩自行稳定，不存在支护问题，如果相反，围岩将发生破坏，这种破坏从周边逐渐向深部扩展，直至达到新的二向应力平衡状态为止，此时围岩出现了一个破裂带，把这个由于应力作用产生的破裂带称为围岩松动圈。 1.2 同岩松动圈的巷道支护理论 巷道支护施工过程中既不可能及时又不能保证支护体一开始就与围岩密贴，只有待围岩产生足够变形之后才能提供支护阻力，并且围岩在低围压条件通常表现为脆性，弹塑性区的变形引起巷道收敛变形量较小，一般约占5％~25％，从岩石的应力一应变曲线可以看出，岩石在峰值前变形量很小，而峰后岩石体积变形要比峰值前大得多，一般达到8~10倍，峰后破裂同岩体积膨胀变形才是巷道收敛变形的主要原因，因此，仅靠弹塑性等理论进行巷道支护研究是不准确的、不客观的。而松动圈支护理论是基于围岩中存在松动破碎带的客观情况提出的，足符合地下工程客观实际的。该理论指山，巷道支护对象除松动圈同岩自重和巷道深部围岩的部分弹塑性变形外，还有松动圈岩的碎胀变形。 1.3 同岩松动圈的巷道支护理论的特点 （1）绕过了地应力、围岩强度、结构面性质测定等困难问题，但又抓住了它们的影响结果，即松动圈是一个综合指标。 （2）实测所得，未在重要方向作任何假设。 （3）大小很容易用声测法及其它物探方法获得，现场应用十分方便。 2 同岩松动圈的分类及其相应的支护方案 根据围岩松动圈厚度大小不同，同岩碎胀变形量不同，可把开挖后的围岩分为小松动圈围岩，中松动圈围岩和大松动圈围岩三类，由围岩松动圈大小情况便可确定相应的支护方案。 2.1 小松动圈围岩 依据围岩松动圈分类方法，当围岩松动圈厚度值Lp：0~40cm时，为小松动圈稳定围岩，在这类围岩中，松动圈厚度值小，围岩稳定性好，由此而产生的碎胀变形量较小，一般只有几个毫米，此时变形量数值一般小于低应力下锚杆弹塑性变形，故不需考虑碎胀变形压力因素，而且松动圈内围岩的自重也很小，只用喷射混凝土支护亦能保证工程的安全，所以不必采用锚杆支护或其它普通支护形式。 2.2 中松动圈围岩 依据同岩松动圈分类方法，当Lp=40~150cm时，称为中松动圈围岩，中松动圈围岩碎胀变形比较明显，变形量较大，围岩松动圈的碎胀变形将使刚性的喷射混凝土支护产生裂缝或破坏，因此，必须采用以锚杆为主体构件的锚喷支护方式，以锚杆为主体支护结构控制其碎胀变形，喷层将只作为锚杆间活石的支护和防止围岩风化，由于围岩松动圈厚度小于常用锚杆K度，因此可采用锚杆悬吊作用机理来设计支护参数，锚杆支护的最大荷载是同岩松动圈形成中的碎胀变形力及已形成松动圈内破裂岩石的白重。 2.3 大松动圈围岩 依据同岩松动圈分类方法，当Lp>150cm，为大松动圈围岩状态，在大松动圈围岩巷道中，围岩表现出软岩的工程特征，围岩松动圈碎胀变形量大，初期围岩收敛变形速度快，变形持续时间长，矿压显现较大，支护难度大，在这种围岩情况下，通常采用联合支护形式，如“锚喷网架碹”等。 3 工程应用 某煤矿用探地雷达对该矿101材料道围岩松动圈的范围进行探测，并按围岩松动圈支护理论对该巷道进行没计施工。对巷道在掘进期间利回采期间进行了表面位移进行了连续观测。观测结果表明，采用松动圈理论确定巷道支护形式是合理的，巷道围岩稳定性得到较大提高。并且在回采过程中巷道变形量很小，巷道囤岩保持了较强的稳定性，经受住了回采动压的影响。 4 结论 围岩松动圈理论的出现使人们看到了弹塑性支护理论观点的局限性，丰富了巷道支护的理论。工程实例表明，以该理论确定的围岩支护形式、支护参数是合理的、可靠的，升且在回采过程中巷道变形量很小，巷道围岩保持了较强的稳定性。
软岩动压巷道围岩稳定性原理及控制技术研究 顾士亮 (中国矿业大学,江苏徐州221008) [摘 要] 针对张双楼煤矿西大巷围岩力学性质,主要是膨胀性泥岩在浅部遇水破碎、扩容的特征、深部膨胀特征,通过现场测试、建立力学模型、数值计算,对西大巷稳定性的 力学效应、受采动影响时围岩塑性区及破碎区宽度及变形与采动支承应力的关系 分析,分析在采动支承应力作用下的软岩巷道,其围岩破碎区、塑性区的范围,巷道 变形与破碎围岩塑性区范围、峰后强度、支护的关系,研究动压软岩巷道围岩变形 机理、软岩巷道围岩流动规律,提出了深井巷道围岩控制的“内、外结构”稳定性原 理。针对西大巷围岩地质条件,依据研究的成果,寻求巷道稳定控制技术,并通过 工业性试验检验,使得西大巷由研究试验前的强烈变形到研究后的基本稳定。[关键词] 软岩;巷道;稳定性;控制 [中图分类号] T D263 [文献标识码] B [文章编号] 100326083(2004)0120015203 0 引 言 在煤矿巷道中,70%～80%的巷道受到采动影响,到深部后表现明显的软岩特性,巷道强烈底鼓、围岩难以控制,动压影响的软岩巷道的维护状况已成为制约煤矿集约化生产的瓶颈。与一般软岩巷道相比,动压软岩巷道稳定性主要取决于巷道的围岩性质、动压的影响。对这类巷道围岩稳定性及其控制尚未有系统的研究。通过对张双楼煤矿西大巷围岩力学性质分析,探讨软岩动压巷道围岩稳定性原理及控制技术。 1 巷道围岩岩性及其对巷道稳定性的影响分析 (1)围岩工程力学性质。岩石强度试验表明,砂质泥岩、泥岩、海相泥岩强度较小,单轴抗压强度一般20～40MPa,部分低于20MPa。海相泥岩最大膨胀率1718%,最大膨胀力012MPa,砂质泥岩最大膨胀率2818%,最大膨胀力0131MPa。 (2)西大巷变形的主要原因。岩石的工程力学性质差;受到7煤和9煤叠加采动支承压力作用;原支护形式不合理,难以抗拒围岩012～0131 MPa的膨胀力。 2 软岩巷道围岩受力变形分析 峰值强度前的变形为线弹性变形;在岩体破坏前,不发生体积应变,但在峰值后出现塑性剪胀扩容和应变软化现象,在应变软化区和残余变形区的塑性扩容系数一致;曲线简化为弹性变形区(虎克定律)、应变软化区和残余变形区(摩尔2库仑准则),对应巷道围岩变形的弹性区、塑性区和破碎区。 3 动压作用下的软岩巷道围岩受力变形 动压对软岩巷道变形的影响主要反映在塑性区岩体的蠕变。蠕变速度始终维持在一定的水平。不同应力水平下峰后蠕变试验如图1所示 。 (a)加载 (b)峰后蠕变 (c)峰后蠕变 (d)峰后蠕变 图1 不同应力水平下峰后蠕变曲线 51 2004年第1期 能源技术与管理