巷道变形及衬砌受力的影响因素敏感性分析.pdf

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1、Vo1．22，No．8第22卷第8期中国矿业2013年8月CHINAMININGMAGAZINEAug．2013巷道变形及衬砌受力的影响因素敏感性分析冯伟，韩立军，张帆舸，任光住(1．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221116；2．中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州221116)摘要：采用正交数值试验的方法对影响巷道变形及衬砌轴力的各因素进行了多因素敏感性分析。选择埋深、侧压力系数、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角等6个因素、5个水平的正交设计进行了相应数值模型试验。结果表明：侧压力系数相对于岩性条件是影响巷道变形和衬砌轴力最为显著性的因素，随

2、侧压力系数的增大，巷道变形和衬砌轴力都迅速增大。巷道变形和衬砌轴力对于各参数在一定范围内的摆幅表现出相同的变化趋势，但各参数对于巷道变形和衬砌轴力的敏感程度不同。关键词：正交试验；数值模拟；巷道变形；衬砌轴力中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1004—4051(2013)08—0090—04ThesensitivityanalysisofinfluencefactorsonroadwaydeformationandliningforceFENGWei，HANLi—jun，ZHANGFan—ge”，RENGuang—zhu’(1．StateKeyLaboratoryfo

3、rGeomechanics＆DeepUndergroundEngineering，Xuzhou221116，China；2．SchoolofMechanics＆CivilEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Sensitivityanalysisofinfluencefactorsonroadwaydeformationandliningaxialforceisconductedbyusingorthogonalnumericalsimulationexperime

4、ntwhichhassixfactors(depth，lateralpressurecoefficient，Young’Smodulus，Poisson’Sratio，cohesion，internalangleoffriction)witheachfactorhavingfivelevels．TheresultsshowthatlateralpressurecoefficientrelativetOlithologyconditionsisthemostsignificantfactoraffectingtheroadwaydeformationandliningaxialfo

5、rcewhichincreasesrapidlywithlateralpressurecoefficientincreasing．Roadwaydeformationandliningaxialforceexhibitthesametrendforeachparameterwithinacertainrangeoftheswing，butthesensitivityofthevariousparametersforroadwaydeformationandliningaxialforceisdifference．Keywords：orthogonalexperiment；nume

6、ricalsimulation；roadwaydeformation；liningaxialforce随着我国煤矿资源开采规模和深度的不断加度以及变形及支护受力对何种因素的影响最为敏感大，巷道所赋存的地质力学环境越来越复杂，对于维往往是工程关心的重要问题，因而有必要通过一定持巷道围岩稳定性提出了新的挑战。巷道变形及支研究来获得巷道变形及支护受力对各个因素的敏感护构件受力主要受3方面因素的影响：巷道围岩地程度，为评价巷道稳定性及确定定量化工程支护措质条件；巷道工程赋存环境；巷道施工因素E1B。而这施提供依据。j。些因素对巷道变形及支护受力产生的影响都是通过目前针对多因素实验分析多采

7、用正交实验的方改变巷道围岩状态(弹性、塑性及破裂状态)来实现法，有关巷道围岩稳定性的多因素试验研究，有人已的_2]。影响巷道变形及支护受力的参数往往具有随经做了许多有价值的工作_2_9]，主要集中于岩体的强机性、不确定性的特点，且各参数的变化对其影响程度参数及变形参数对巷道围岩塑性区、变形量、岩层控制的影响。有研究表明，弹性模量及泊松比对巷道变形产生显著影响，而强度参数黏聚力及内摩擦收稿日期：2013一O1～17角是影响围岩塑性区及变形量的主要因素_】。研作者简介：冯伟(1988