最大主应力方向对围岩偏应力及变形影响研究

焦午浩，赵晋军，赵 帅

(1.河南理工大学 土木工程学院，河南 焦作 454000；2.晋煤集团 胡底煤业有限公司，山西 晋城 048214)

地应力是引起巷道变形破坏的主要因素之一，其以最大主应力的影响最为显著。当最大主应力大小一定时，巷道围岩的稳定性与最大主应力方向密切相关。

目前，关于地应力与巷道围岩稳定的研究成果颇多。康红普等[1，2]分析了矿井地应力分布规律与变化趋势；邱治强，高明忠等[3]对高地应力下洞室群的布置进行了探讨；刘会波，肖明等[4]提出了地应力对围岩时效的变形作用机制及其力学行为；张宜虎，卢轶然等[5]分析了片帮裂纹的成因，提出了判断地应力方向的方法；王迎超，靖洪文等[6]研究了平顶山矿地质构造的演化行为，得出了地应力的分布规律；鲁岩，邹喜正等[7]研究了构造应力对不同布置方向巷道稳定性的影响量；肖同强，支光辉等[8]研究了构造应力、断层等因素分别对巷道稳定的影响规律；何富连，许磊等[9]研究了大断面切眼在不同宽度下对顶板偏应力、裂隙场、变形规律等的响应特征；此外，还有许多学者[10-12]分析了地应力分布对巷道变形破坏的影响。本文以巨野矿区新巨龙矿北区运输大巷、二号辅助运输大巷和4号联络巷为工程背景，运用FLAC3D分析了最大主应力方向对围岩塑性区分布、偏应力及位移的变化规律，为类似条件巷道的设计优化提供指导。

1 工程地质条件

根据钻孔资料，该北运输大巷附近煤层厚度为3.85～4.04m，呈近水平状，大巷埋深约800 m，沿3#煤上分层顶板掘进。……