深部巷道围岩热-固耦合条件下的变形破坏数值分析

摘要：

为研究深部巷道围岩热-固耦合条件下的变形破坏特征,根据深部巷道围岩体稳态温度场模型,得出了热-固耦合条件下深部巷道围岩体应力场、位移场及塑性圈半径的解析解,总结了热应力作用下围岩变形破坏的影响因素.借助Comsol Multiphysics多物理场耦合仿真软件对深部巷道围岩进行热-固耦合数值模拟,并将岩石力学参数与温度的关系引入模拟计算,分析了热应力、支护阻力对围岩变形破坏的影响规律.仿真结果显示,围岩热应力场分布呈非线性变化.浅部应力梯度大,深部应力梯度小;当巷内温度低于原岩温度时,热应力为压应力;随原岩温度升高,径向卸压范围及切向应力集中范围扩大,围岩塑性圈宽度和径向位移值有所增大;随巷内支护阻力提高.围岩塑性圈宽度和径向位移值则有所减小.现场试验发现,巷道围岩热应力场、应力场及位移场计算结果与实测结果吻合较好.

关键词：深部巷道、温度场、应力场、热-固耦合、围岩、稳定性

所属期刊栏目：35

分类号：TD315(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金项目51274133,51474137,51474136;山东省自然科学基金重点项目ZR2012EEZ002

在线出版日期：2016-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：29-37