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《安徽理工大学》 2013年
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渗流作用下巷道围岩稳定性分析研究

孙珍平  
【摘要】:随着煤炭开采不断向深部发展,地下水是影响岩体赋存的环境因素之一,位于巷道围岩周围的应力场和位移场时刻都受到渗流场的影响,尤其是处于“三高”(高地应力、高地温、高承压水)作用下的深部巷道围岩,渗流场对其周围应力场和位移场的影响更为严重。本文采用了理论分析和数值模拟相结合的方法,对渗流作用下巷道围岩的稳定性进行了分析。假设岩体在无限小的区域范围内材料属性相同,将岩体划分为若干个塑性区域环。应用统一强度理论,结合岩石应变软化力学模型与围岩峰后强度和变形演变规律,推导出渗流作用下圆形巷道围岩破裂分区,分析了渗流作用下巷道围岩的弹性区、塑性软化区和破裂区的力学性态。结合具体算例,对比分析了渗流作用下和无渗流作用下巷道塑性区范围影响因素,得出了支护反力、巷道半径以及采深对渗流作用下的巷道塑性区范围影响尤为明显。研究表明,考虑渗流作用使得分析结果更加的接近于实际,能显示出巷道围岩较真实的变化破坏情况。然后从理论上研究了渗流作用下,渗透系数、侧压系数、抗力系数和不同拉压模量比等因素对巷道围岩稳定性的影响。应用FLAC3D数值模拟软件,对比分析了考虑渗流作用和不考虑渗流作用时,圆形巷道的应力场、位移场以及塑性区的变化规律,并对其前面理论部分进行了验证;分别讨论了在有无渗流作用下不同采深对巷道围岩的稳定性影响。为地下工程的优化支护设计及安全性评价提供了参考依据。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TD322

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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