简介：巷道开挖引起的应力扰动将引起围岩塑性区变化,导致围岩不均匀变形、顶板塌方和冒顶等工程灾害.为研究侧压力系数(λ)和主应力方向对围岩塑性区的影响,基于蝶形塑性区理论,引入主应力偏转角(α),构建考虑主应力方向的围岩塑性区边界方程,研究不同侧压力系数和主应力偏转角作用时围岩塑性区的演化规律,并利用FLAC3D进行数值模拟验证.结果表明:不同λ和α作用时,巷道围岩塑性区呈现圆形(CS型)、椭圆形(OS型)和蝶形(BS型)3种形态特征,其中λ影响塑性区形态,α影响围岩破坏位置,二者共同影响塑性区的扩展范围.蝶叶与竖直方向夹角随主应力偏转角度呈线性变化.基于模糊数学理论,提出了软岩塑性区形态模糊评价方法.以高家梁煤矿 20110 工作面为工程背景,采用数值模拟和现场松动圈测试等方法,验证了评价方法的可靠性.针对性地提出了"长短锚杆(索)+钢筋网+喷射混凝土+浅层注浆"相结合的非对称耦合支护方案,显著降低了围岩表面收敛变形.研究成果可为地下工程围岩变形控制与灾害防治提供理论支撑.展开
