深井圆巷次生承载结构“时 空”一体化演化规律研究

研究圆巷"开挖-支护"过程中掘进头附近承载结构形成机理和发展规律。基于Drucker-Prager屈服准则和Levy-Mises本构关系,考虑开挖损伤因素,获得围岩次生应力场、位移场的解析式,由蠕变效应推导承载结构演化方程组。依据切向应力"增-减-集中-趋稳"划分次生承载结构为"主动-被动-关键-自稳"承载圈,由算例可知,随着岩性增强和支护力增大以及掘巷速度、损伤程度、锚杆间排距和地压的减小,"主动-关键"圈更靠近巷壁,其中"关键"圈厚度和应力集中系数增大,使得围岩初始支护难度减小、承载能力增强。各承载圈厚度及与巷壁间距离随着蠕变效应发生变化,当地压在20 MPa时,采用锚杆支护力为0.4 M