用弹性力学的复变函数法求解矩形硐室周边应力

针对目前地下硐室围岩应力分布的解析解仅仅限于圆形和椭圆形等简单形状的情况，本文采用复变函数法计算矩形硐室的周边应力．采用保角变换法将Z平面上的硐室几何边界映射到善平面上的单位中心圆上，用多角形法求解矩形硐室的映射函数，定义了一个仅仅和硐室高宽比有关的系数，通过对硐室高宽比和这个系数的试算，可以得到映射函数的逼近解，得到了复变理论求解矩形硐室周边应力的基本公式．在给定硐室的高度和宽度的情况下，可获得硐室周边应力分布。通过算例表明，此法求解矩形、方形硐室周边应力是可行的，实用性强．     

用弹性力学的复变函数法求解矩形硐室周边应力

针对目前地下硐室围岩应力分布的解析解仅仅限于圆形和椭圆形等简单形状的情况,本文采用复变函数法计算矩形硐室的周边应力．采用保角变换法将Z平面上的硐室几何边界映射到ξ平面上的单位中心圆上,用多角形法求解矩形硐室的映射函数,定义了一个仅仅和硐室高宽比有关的系数,通过对硐室高宽比和这个系数的试算,可以得到映射函数的逼近解,得到了复变理论求解矩形硐室周边应力的基本公式．在给定硐室的高度和宽度的情况下,可获得硐室周边应力分布。通过算例表明,此法求解矩形、方形硐室周边应力是可行的,实用性强．     

矩形巷道围岩应力分布的复变函数解

为确保煤矿深部开采中矩形巷道的安全,需了解巷道附近围岩的应力分布及其影响因素。采用复变函数的方法,研究双向压力作用下的矩形巷道,得到了围岩中应力的解析解。给出了沿巷道边和水平轴的应力分布,并讨论了矩形巷道的长宽比和面积对应力的影响。结果表明:在矩形巷道的角点处,有应力集中的现象,应力分量都达到了最大值;随矩形巷道长宽比增加,应力最大值增加;长宽比相同时,改变矩形巷道孔口的面积,应力分布不会改变。     

基于复变函数不同形状的巷道围岩应力分析

深埋巷道开挖后围岩应力重新分布,影响巷道稳定。因此分析巷道围岩二次应力分布状态对于评估围岩稳定性或设计支护参数具有重要意义。目前岩石力学相关理论中讨论了圆形巷道、椭圆形巷道和矩形巷道二次应力弹性分布特征,缺乏对六边形巷道的分析。本文从弹性力学的孔口问题为切入点,基于复变函数理论,通过保角变换将矩形、六边形巷道转化为单位圆,结合弹性力学理论建立了矩形、六边形巷道围岩分析的力学模型,并分析得到巷道围岩应力分布的解析解。将解析结果与数模拟分析结果对比可知,相同结构巷道围岩二次应力分布一致且大小基本相同,就应力集中情况而言,六边形巷道优于矩形巷道。     

卸压孔围岩应力分布的复变函数解法

本文使用复变函数法给出了椭圆形卸压孔的围岩应力分布的理论公式，并通过实例对卸压孔的效果进行了分析；结果表明椭圆卸压孔对侧向压力的卸压效果不太明显而对垂直压力的卸压效果很好。     

基于复变函数法的深部矩形巷道围岩的黏弹性研究

为了研究深部矩形巷道的围岩稳定性,采用复变函数的保角映射函数,将ξ平面上的矩形小孔,映射为z平面上的单位圆。通过弹性力学的方法,将矩形单孔问题简化为在无限域内孔周边的应力问题,并结合鲍尔丁-汤姆逊黏弹性模型,得出深部矩形巷道围岩的应力分布。研究表明:矩形巷道的围岩应力状态变化与矩形的宽高比和测压系数有直接的关系;并运用数学软件mathmatic,将表达式图形化,直观的看出工作面周边应力分布情况。     

矩形巷道围岩应力的分布规律与实例分析

针对大断面矩形巷道围岩应力这一问题,将矩形巷道应力问题简化为无限大弹性平面内的矩形孔问题。对应力在复平面内的一般表达式与边界条件进行保角变换,得到复平面上矩形孔应力分量表达式,通过推导得出了矩形巷道在极坐标系下单位圆的映射函数,进而得出矩形巷道围岩应力的弹性解。通过依照目标巷道的地质环境对解析式不同参数赋值,利用MATHCAD与ORIGN得出了保角变换后巷道的等效轮廓线以及在极坐标下不同宽高比与侧压系数下的径向应力分布规律。通过极坐标系向直角坐标系的转化公式描绘出了在巷道不同位置应力变化趋势。结果表明巷道宽高比宽高比越大,帮部应力越小,顶板应力越大。侧压系数越大,顶板应力峰值越大。     

卸压孔围岩应力分布的复变函数解法

本文使用复变函数法给出了椭圆形卸压孔的围岩应力分布的理论公式,并通过实例对卸压孔的效果进行了分析;结果表明椭圆卸压孔对侧向压力的卸压效果不太明显而对垂直压力的卸压效果很好。     

采场围岩三维力学特征与冲击地压的联系

阐述了采场围岩三维力学特征及其影响因素,在分析冲击地压发生机理的基础上,初步探讨了综采采场围岩应力壳演化特征与发生冲击地压的联系,认为随开采特点及影响因素的改变,采场围岩应力壳的演化及发展为冲击地压的孕育发生创造了力学及能量条件,强调充分认识采场围岩应力壳的演化特征对防治冲击地压等煤矿动力灾害具有重要意义。     

复杂应力条件下巷道围岩变形控制技术

为解决冀中能源东庞矿11采区轨道大巷在复杂应力条件下围岩变形难以控制的问题,基于FLAC~(3D)数值模拟与工程实测,研究巷道围岩在掘巷后、一次采动、二次采动后,围岩垂直应力分布演化规律及变形特征。在此基础上提出了注浆加固与高强度高预紧力锚杆锚索联合支护、合理设置停采线位置的修复方案,并在现场进行了工业性试验,取得了良好的应用效果。     

深部高地应力巷道围岩支护技术分析

对某矿西盘区底板深部高地应力巷道表面位移进行监测,监测结果表明,巷道围岩出现非线性大变形、锚索破断及支架扭曲变形等现象。利用FLAC~(3D)对巷道围岩进行数值模拟,得出高地应力巷道围岩变形属于给定变形,巷道支护体不仅要提供足够的支护强度,还必须适应高地应力巷道大变形。据此提出可接长锚杆协调支护技术,使稳定后顶板下沉量和两帮相对移近量在可控区间,得到预期的支护效果。     

试论采场支架和围岩的关系

通过分析工作面支架工作阻力与顶板下沉量的关系,讨论了采场上覆岩层运动规律及力学表现,对采场上覆岩层进行划分并确定支架与围岩的关系。     

顶板初次破断前围岩应力场求解的复变函数方法

为得到工作面围岩中应力场分布的解析解,沿其倾斜方向将采场采空区视为沿走向扩展的矩形孔,运用平面弹性的复变函数方法求解采场应力场。然后用MATLAB绘制出了孔口周边的应力曲线,直观地描绘了采场周边的应力分布规律。得到采场围岩应力场分布的影响因素为采场形状、侧压系数和竖直原岩应力,并分析了它们的作用效果。     

高地应力松软围岩隧道支护技术研究与实践

分析了高地应力软岩隧道变形机理,结合国内外高地应力软岩隧道支护实践提出了"锚网喷+可缩性U型钢支架+二次衬砌+壁后填充高压缩性材料"的支护方案。该支护方案在重庆某隧道进行了现场试验研究,结果表明:(1)隧道拱顶和壁帮累计移动量为10mm和22mm,支护效果较好;(2)该支护方式的优点是允许围岩出现一定流变变形,在提高U型钢支架支护阻力的基础上减少二次衬砌的形变压力,从而确保隧道保持长期稳定。     

采动应力作用下深井巷道围岩稳定性分析与控制

以某矿千米深井巷道为原型,通过数值模拟研究,对采动应力作用下的巷道围岩破坏特征进行了分析,并对锚杆支护参数进行了优化研究。通过加强支护和改变局部锚杆支护参数,可以有效控制巷道围岩的变形,提高其整体稳定性。     

矩形巷道围岩应力分布规律模拟试验研究

矩形巷道围岩应力分布规律较为复杂,且与地应力、地质构造、围岩岩性等因素有关。在理论分析的基础上,采用相似模拟试验的研究方法,通过对不同围岩强度等级的矩形巷道围岩应力分布规律开展研究,进一步揭示矩形巷道开挖后围岩的次生应力场分布规律。研究结果表明:矩形巷道开挖后帮部重分布的次生应力场会形成较高的集中应力,应力集中系数平均达到3.0;矩形巷道围岩的应力转移及分布是一个复杂的动态变化过程,其变化与围岩的强度有很大关系。