接触带巷道围岩剪应力分布的接触角效应

胡盛栋^1,2，叶义成^1,3，胡南燕¹，陈虎¹，李鹏程¹，罗斌玉¹

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 长江三峡勘测研究院有限公司(武汉)3. 湖北省工业安全工程技术研究中心

摘 要：接触带巷道围岩剪应力大小及其分布特征是影响巷道安全稳定的关键因素之一,揭示不同接触角的巷道围岩剪应力变化规律是接触带巷道稳定性研究的重要内容。利用三维光弹应力冻结试验,根据光弹材料性质,采用3 000kN的荷载对光弹模型加载,定量表征15°、30°、45°、60°和75°接触角的巷道围岩的剪应力分布状况。以铁矿和石灰岩接触带为工程背景,进行试验研究,结果表明,接触角越大剪应力集中位置越靠近顶底板中央;当接触角在15°～75°范围内变化时,随着接触角的增大巷道顶底部的剪应力总体变化趋势是先减小后增大,在接触角为30°时取到最小值。研究得到的不同接触角巷道围岩应力分布规律对接触带巷道的稳定性控制具有指导意义。

关键词：接触带巷道;接触角;围岩剪应力;三维光弹试验;