大断面六角形进路围岩应力解析与数值验证

作     者：吴浩 马丹 左宇军 赵国彦 WU Hao;MA Dan;ZUO Yujun;ZHAO Guoyan

作者机构：中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 云南磷化集团有限公司云南昆明650600 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 

基　　金：江苏省自然科学基金项目(BK20210515) 中国矿业大学青年科技基金项目(2021QN1010) 中国矿业大学大型仪器设备开放共享基金项目(DYGX-2021-082) 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2022年第39卷第5期

页      码：951-960页

摘      要：为研究龙首矿大断面六角形进路采场围岩的应力分布特征,通过保角变换方法将六角形进路围岩映射到像平面单位圆外域,采用改进的复变函数理论对进路围岩应力进行解析,并与数值结果进行对比。研究结果表明,提出的多面体收缩逼近算法能够准确求解复杂形状孔洞的映射函数,大断面六角形进路映射函数项数取6时具有较高的精度。当侧压系数λ<0.39时,顶底板出现拉应力集中,两侧壁产生压应力集中。随着λ的增大,顶底板拉应力逐渐减小并变为压应力,两侧壁应力情况则相反。进路围岩中切向应力随着距进路边界距离的增大逐渐减小,随着侧压系数的增大而增大;当距进路边界的距离渐增时,进路顶底板中的径向应力值逐渐接近施加的竖向应力,进路两帮中的径向应力值逐渐接近施加的水平应力。另外,进路周边22个监测点应力的数值模拟结果充分证实了解析解的可靠性,大断面六角形进路同比小断面进路在深部开采中具有较高的稳定性。研究结果可为采场结构参数优化及进路支护设计提供参考。

主 题 词：大断面 六角形进路 应力解析解 保角变换 复变函数 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13545/j.cnki.jmse.2021.0526

馆 藏 号：203115469...