巷道掘进围岩纵向变形分析与支护技术

为了研究开挖面空间效应对巷道掘进时的影响，利用Hoek拟合的位移释放系数方程来描述空间效应下的巷道围岩纵向变形规律，建立巷道径向位移与力学模型中虚拟支护力关系的数学模型，导出开挖面空间效应下虚拟支护力与距开挖面距离的关系式。基于Mohr-Coulomb强度准则，推导出巷道开挖时围岩应力、塑性区半径与开挖距离的数学表达式。根据巷道围岩纵向位移以及塑性区半径的变化规律，能够更好地对巷道进行支护设计。结果表明：以巷道开挖面为例，建立的模型计算与FLAC3D模拟分析进行对比，在开挖面处围岩位移释放约 为31%，利用开挖面的空间效应及时地对巷道进行支护，能够有效控制巷道前期变形，减缓巷道围岩塑性区的发展