渗流作用下深部巷道分区破坏的非欧模型

张铜宽¹，潘一山²，钱七虎^3,4

1. 辽宁工程技术大学基础教学部2. 辽宁大学物理学院3. 解放军理工大学国防工程学院4. 解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室

摘 要：深部开采过程中巷道围岩呈现分区破坏的特点。针对煤与瓦斯突出、底板破坏等实际工程问题获得了静水压力渗流作用下深部巷道的非欧模型应力分布解。新应力解由两部分组成:一部分是经典解,另一部分是非欧解。运用Mohr-Coulomb屈服准则作为判断新应力解分布引起分区裂化现象的条件。通过数值计算,获得了下列结论:当渗流压力存在时,深部围岩的分区破坏现象依然存在;远场渗透压力增加减小了靠近巷道的环向应力,且井壁渗透压力对巷道的环向应力的影响较小;在远场渗透压力作用下,孔隙度的增加降低了巷道的环向应力;运用Mohr-Coulomb屈服准则,估算了破坏区的位置和宽度;利用建立的有渗流作用的非欧模型解释了煤炭开采过程中的分区破坏现象。研究结果可为理解渗流作用下深部围岩分区破坏提供参考。

关键词：非欧模型;分区破坏;渗流作用;深部巷道;