不同应力状态下深井水平层状软岩巷道底鼓机理研究

为研究深埋层状岩石应力边界条件下巷道变形破坏规律,基于欧拉公式,利用压杆稳定理论、摩尔库仑准则和挠曲破坏力学模型,分析不同层状岩体巷道变形破坏机理,按岩体柔度对层状岩层进行划分,考虑应力边界条件,建立新的力学强度参数,并结合旗山煤矿工程地质条件,利用Flac3D数值模拟分析不同应力边界条件下层状底板岩层巷道变形破坏动态演化规律.研究结果表明:1)压杆稳定理论能很好地适应于层状岩体顶底板巷道变形破坏模型,可将层状岩体近似成压杆叠合体.2)将底板破坏强度与顶板破坏强度之比定义为Kc,所建立的力学强度参数能较好地反映巷道顶底板破坏演化规律,当Kc>1,底板破坏临界应力比顶板破坏临界应力大,则顶板先破坏,产生的位移量较大;当Kc=1,底板与顶板的破坏临界应力趋于一致,同时破坏产生位移;当Kc<1,顶板破坏临界应力比底板破坏临界应力大,则底板先破坏,产生的位移量较大.3)当Kc值逐渐趋向于1时,顶底板位移量也不断趋于接近.因此可逐步提高薄弱岩层的强度,通过研究Kc值的变化规律,从围岩整体稳定性方面考虑获得最佳的支护方式.