罗方亮，安里千，毛灵涛，徐建成，李 磊

(1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083;2.河北能源职业技术学院，河北唐山 063004)

巷道围岩松动圈弹塑性分布探讨

罗方亮1，2，安里千1，毛灵涛1，徐建成1，李 磊1

(1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083;2.河北能源职业技术学院，河北唐山 063004)

巷道掘进工作破坏了周围原岩应力分布产生了松动圈，对松动圈弹塑性应力分布和范围进行理论分析，得到松动圈弹塑性应力分布半径并进行了讨论。

松动圈;弹塑性应力;理论分析

引言

巷道掘进中会破坏围岩原始的应力平衡态，当这种平衡态被打破使围岩应力超过围岩的强度时，围岩会产生变形松动现象。这种由于巷道掘进破坏围岩应力平衡态所产生的松动范围叫做松动圈。围岩松动圈的大小由多种因素决定，同时它又决定着支护难易程度。松动圈的大小不同，所采用的支护方法不同，对安全生产起到非常重要的作用。因此，非常有必要对松动圈的范围进行分析探讨。

1.巷道的弹塑性基本方程

按照弹塑性力学理论，在略去高次微分项后，可得到巷道的基本方程为：

式中 r—巷道任一点位置半径;

σr、σθ— 巷道围岩径向、切向应力。

围岩应变方程为：

式中 u—巷道围岩位移量;

εr、εθ、εz— 巷道围岩径向、切向、延伸方向应变。

依据胡克定律，且当r=R时，即在弹塑性区交界处，得到

式中 μ—岩石泊松比;

σc—岩石单轴抗压强度;

Kp—侧压影响系数;

E—岩石弹性模量;

P0—原岩应力。

2 、塑性区的应力与径向位移

塑性区的岩石强度为：