深部高應力軟巖巷道時效變形機理研究.pdf

1、在深部開采環境下，巷道圍巖體通常表現出顯著的高地壓、大變形、長時間持續流變等特性，給深部巷道的支護與維護問題帶來了嚴峻的挑戰。研究深部高應力軟巖巷道圍巖時效變形機制，對于保障深部巷道圍巖長期穩定具有十分重要的意義。本文綜合運用理論分析、數值模擬與現場監測相結合的方法，深入研究了深部高應力軟巖巷道圍巖的時效變形過程及失穩機理，主要研究成果如下：
　?。?）基于經典的流變力學與塑性力學理論，建立了一種由Burgers流變模型和線性應變

2、軟化模型串聯的軟巖黏彈塑性應變軟化蠕變力學模型，并推導了相應的三維蠕變本構方程。與傳統的軟巖蠕變模型相比，該模型能夠很好的表征軟巖第三階段的加速蠕變特性。
　?。?）在FLAC3D內置Cvisc蠕變模型的基礎上，對建立的軟巖黏彈塑性應變軟化蠕變模型進行了二次開發。運用自定義開發的軟巖黏彈塑性應變軟化蠕變程序，建立了軟巖三軸壓縮蠕變試驗數值計算模型，分析了軟巖峰后應變軟化特征和蠕變變形規律，數值模擬結果與實驗結果基本吻合，證明了建立

3、的軟巖黏彈塑性應變軟化模型的有效性。
　?。?）基于自定義開發的軟巖黏彈塑性應變軟化蠕變分析程序，運用FLAC3D建立了深部高應力軟巖巷道三維數值計算模型，深入研究了不同地應力環境下軟巖巷道圍巖變形、應力、塑性區等隨著時間的演化規律，揭示了深部高應力軟巖巷道圍巖的時效變形過程及失穩機理。
　?。?）以某礦-1000m水平大巷的具體工程地質條件為背景，運用自定義開發的黏彈塑性應變軟化蠕變分析程序，研究了該巷道在原支護方案下錨桿