深部巷道超欠挖厚度原位测量及参数分析

在深部巷道掘进中,爆破施工所引起的超欠挖显著影响开挖成本和工 程的长期稳定性。 以某深部地下 巷道掘进工程为背景,采用 FocusS 150 三维激光扫描仪对巷道断面进行 扫描,然后基于动力有限元程序 LS-DYNA 构 建三维巷道爆破开挖模型并进行可靠性验证。 现场测量及数值模拟结果表 明:以当前爆破方案进行开挖会在巷道周 边产生显著超欠挖,且装药段的超挖最为严重;此外,本文构建的三维模型能 较好地再现深部围岩在爆破开挖作用下 的损伤破坏;参数分析表明侧压力系数会进一步促进巷道水平方向的围岩损 伤,相反对垂直方向岩体损伤则起抑制 作用,围岩超挖厚度随初始应力的增加先增大后减小;孔间距、装药集中系 数以及不耦合系数对超欠挖都有显著影 响,当孔间距 S = 0. 70 m,装药集中系数 β = 0. 9 kg / m 和不耦合系 数 γ = 2. 5 时巷道围岩超欠挖能得到有效控制。