围岩松动圈敏感因素解析分析
臧冬冬1，曾朝辰2，张 洋2，朱初初1
1. 中国矿业大学 力学与土木工程学院，江苏 徐州 221116；2. 河南能源集团永煤公司 城郊煤矿，河南 永城 476600
Theoretical analysis on the sensitive factors of broken rock zone
Zang Dongdong1, Zeng Chaochen2, Zahng Yang2 , Zhu Chuchu1
1. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China;
2.Chengjiao Mine of Yongcheng Coal Group Co., Ltd., Henan Energy Group, Yongcheng 476600, China
摘要 采用解析方法，分析讨论了巷道围岩进入破裂状态后围岩内的应力分布以及围岩松动圈范围的计算方法，在此基础上，重点采用MATLAB软件，利用控制变量法分析了影响围岩松动圈范围大小的敏感因素，是对围岩松动圈巷道支护理论的补偿和完善。论文获得以下主要结论：①在理想弹塑性情况下，是无法确定松动圈范围的大小，而利用塑性位势理论求出塑性应变并补充径向应变在松动圈与塑性区交界处相等的条件就可以确定松动圈范围的大小；②影响松动圈范围的敏感因素是原岩力学参数和原岩应力，而支护力和松动圈内围岩的粘聚力对松动圈范围的影响较弱；③松动圈内围岩的粘聚力在有限范围内对松动圈范围影响显著，注浆加固可有效提高围岩的粘聚力，进而可在有限限度内减少松动圈范围；④理论上证明了支护力对松动圈范围的影响较小，在现有支护条件下可忽略不计。
关键词 ：
围岩松动圈 ,
敏感因素 ,
支护力 ,
解析方法
Abstract ：Theoretical analysis on the sensitive factors
of broken rock zone
Key words ：
broken rock zone
sensitive factors
supporting force
theoretical analysis
作者简介 : 臧冬冬（ 1995— ），男，河南周口人，硕士研究生在读。
[ 1 ] 董方庭，宋宏伟，郭志宏，等.巷道围岩松动圈支护理论[ J ]. 煤炭学报，1994， 19（ 1 ）：21 - 31.
[ 2 ] 董方庭. 巷道围岩松动圈支护理论及应用技术[ M ]. 北京：煤炭工业出版社， 2001.
[ 3 ] 许国安，靖洪文. 煤矿巷道围岩松动圈智能预测研究[ J ]. 中国矿业大学学报，2005，34（ 2 ）：152 - 155.
[ 4 ] 靖洪文，付国彬，郭志宏. 深井巷道围岩松动圈影响因素实测分析及控制技术研究[ J ]. 岩石力学与工程学报，1999，18（ 1 ）：70 - 74.
[ 5 ] 宋宏伟，王 闯，贾颖绚. 用地质雷达测试围岩松动圈的原理与实践[ J ]. 中国矿业大学学报，2002，31（ 4 ）：370 - 373.
[ 6 ] 靖洪文，李元海，梁军起，等. 钻孔摄像测试围岩松动圈的机理与实践[ J ]. 中国矿业大学学报，2009，38（ 5 ）：645 - 649.
[ 7 ] Yong J Y, Min W, Kai W. Test Method and Application of Broken Rock Zone of Roadway Surrounding Rock by Borehole Imaging[ C ]. Advanced Materials Research, 2012(524 - 527）: 1 213 - 1 216.
[ 8 ] 杨旭旭，王文庆，靖洪文. 围岩松动圈常用测试方法分析与比较[ J ]. 煤炭科学技术，2012，40（ 8 ）：1 - 5，54.
[ 9 ] Rui W, Yan L, Wei Q. Measurement and Research on Broken Zo-
ne of Surrounding Rock in Cha Zhen Tunnel[ C ]. Applied Mechanics and Materials, 2014(580 - 583): 1 321 - 1 326.
[ 10 ] Zhang F J, Cui H F, Hao Y R. Research on Detection of Breaking Rock Zone of Roadway Surrounding Rock with Ground Penetrating Radar[ C ]. Applied Mechanics and Materials, 2013(353 - 356): 886 - 889.
[ 11 ] 刘 刚，宋宏伟. 煤巷围岩松动圈规律研究[ J ]. 煤炭学报，2002，27（ 1 ）：31 - 35.
[ 12 ] 徐 坤，王志杰，孟祥磊，等. 深埋隧道围岩松动圈探测技术研究与数值模拟分析[ J ]. 岩土力学，2013，34，增（ 2 ）：464 - 470.
[ 13 ] 孙希奎，常庆粮，施现院，等. 大断面半圆拱煤巷围岩松动圈厚度测定及分布规律[ J ]. 煤炭科学技术，2016，44（ 11 ）：1 - 6.
[ 14 ] 蒋斌松，张 强，贺永年，等. 深部圆形巷道破裂围岩的弹塑性分析[ J ]. 岩石力学与工程学报. 2007，26（ 5 ）：982 -
986.
