巷道围岩侧压力系数位移反演及应用

侧压力系数是与巷道围岩稳定息息相关的重要参数，其在一定范围内波动时围岩塑性区变化不大。当超过一定区间时，巷道围岩塑性区将对侧压力系数的敏感度提高，塑性区急剧扩展。侧压力系数并非一成不变，随着煤矿采动应力变化，侧压力系数也将发生变化。研究过程中，对常规侧压力系数计算方法进行评价，弹性介质模型忽略岩体的弹塑性；静水压力模型认为侧压力系数为1，与实际情况不符；散体介质模型和粘性介质模型定义侧压力系数的范围，没有给出侧压力系数的具体值，实际应用存在困难。为取得较为准确的侧压力系数，以非等压圆形巷道应力和位移分量表达式为基础，设计一种利用位移反演侧压力系数的方法，利用该方法可根据实时位移数据获得侧压力系数实时数据。以寸草塔煤矿实测数据反演得到侧压力系数，并根据实测数据进行理论计算和数值模拟。2种方法得到塑性区范围与现场观测高度吻合，从而验证侧压力系数反演方法的可行性和适用性。