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2o-o,1-4R 3: a。=a,to0+R +a-,X+3 )cos20 (9) 5-a0+2g-3 )sin 20 联立(3)、(⑧)、(9)三式(极坐标下主应力转化公式与(8)式相同),便可计算得到双向不等压条件下巷道围 岩塑性区边界隐性方程,如(10)式所示。 =oaa-oa--m-g4 10 o,(-)cos20 (11)式中,R取巷道外接圆半径,元=o/o3。基于图12,分别计算巷道距离煤柱边缘 4m、6m、8m、10m、12m、14m、16m、18m时,巷道围岩塑性区分布形态。联过⑥)、(7)~(8)三式求得巷道所受 最小主应力大小,令03=0:,代入(10)式中,得到围岩塑性区分布形态,结果茹图12所示。 300O a) 图12距煤柱边缘不同距离下巷道围岩塑性区分布形态.(a)4m;66(c)8m,(d)10m,(e)12m,(①14m,(g)16m,(h)18m,()30m Fig.12 Plastic zone distribution of roadway surroundingrock in different distance from coal pillar edge:(a)4m;(b)6m;(c)8m; (d10m,(e)12m;(①4ng)16m,(h)18m,(①30m 从图12可以看出,巷道与煤柱边缘距离较近时,巷道围岩塑性区呈现倾斜的“X”形分布,因此,根 据该塑性区分布特征可以推断,巷道围岩破坏将会呈现出非对称性,对于顶板而言,靠近煤柱一侧塑性区 范围较大,远离煤柱一侧塑性区范围较小,巷道底板情况则与顶板情况相反:对于靠近煤柱一侧巷帮,下 部塑性区范围较大,上部塑性区范围较永、远离煤柱一侧巷帮则与之相反。随着巷道与煤柱边缘距离的增 大,巷道围岩塑性区由倾斜的X形分布转变为倾斜的“8”字形分布(如图12b)所示),再转化为倾斜 的“O”形分布,当巷道与煤往边缘距离为30时,塑性区为椭圆形,整个过程中,巷道由非对称性破坏 逐渐转变为对称性破坏,旦破坏范围逐渐减小,因此,11号煤层回采巷道距离煤柱边缘不同的距离时,需 采用不同的支护技术。 回坡底11-1021巷距离煤柱边缘10m,其塑性区形态应与图12(b)相似,从图中可以明显看出,巷道将 会呈现出非对称性被环,但回坡底煤矿针对该巷的支护方案,仍采用图5的对称性支护技术,从而导致巷 道出现项板破碎, 两帮内缩等破坏现象,如图13所示。2 2 4 2 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 1 = ( )(1 ) ( )(1 4 3 )cos 2 2 2 1 1 = ( )(1 ) ( )(1 3 )cos 2 2 2 1 ( )(1 2 3 )sin 2 2 r x z z x x z z x r x z R R R r r r R R r r R R r r                                           (9) 联立(3)、(8)、(9)三式(极坐标下主应力转化公式与(8)式相同),便可计算得到双向不等压条件下巷道围 岩塑性区边界隐性方程,如(10)式所示。             2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 , = 1 1 cos 2 1+3 2 + 1 sin 2 1 3 +2 4 1 cos 2 1 2cos 2 ( 1) 4 2 s 2 x x x x x R R R R R f r c r r r r r R c c r                                                                                                                     2 2 in 2 1 2 ( 1)cos 2 x x R r                       (10) (11)式中,R 取巷道外接圆半径,    1 3 。基于图 12,分别计算巷道距离煤柱边缘 4m、6m、8m、10m、12m、14m、16m、18m 时,巷道围岩塑性区分布形态。联立(6)、(7)、(8)三式求得巷道所受 最小主应力大小,令  3  x ,代入(10)式中,得到围岩塑性区分布形态,结果如图 12 所示。 图 12 距煤柱边缘不同距离下巷道围岩塑性区分布形态. (a)4m; (b)6m; (c)8m; (d)10m; (e)12m; (f)14m; (g)16m; (h)18m; (i)30m Fig.12 Plastic zone distribution of roadway surrounding rock in different distance from coal pillar edge: (a)4m; (b)6m; (c)8m; (d)10m; (e)12m; (f)14m; (g)16m; (h)18m; (i)30m 从图 12 可以看出,巷道与煤柱边缘距离较近时,巷道围岩塑性区呈现倾斜的“X”形分布,因此,根 据该塑性区分布特征可以推断,巷道围岩破坏将会呈现出非对称性,对于顶板而言,靠近煤柱一侧塑性区 范围较大,远离煤柱一侧塑性区范围较小,巷道底板情况则与顶板情况相反;对于靠近煤柱一侧巷帮,下 部塑性区范围较大,上部塑性区范围较小,远离煤柱一侧巷帮则与之相反。随着巷道与煤柱边缘距离的增 大,巷道围岩塑性区由倾斜的“X”形分布转变为倾斜的“8”字形分布(如图 12(b)所示),再转化为倾斜 的“O”形分布,当巷道与煤柱边缘距离为 30m 时,塑性区为椭圆形,整个过程中,巷道由非对称性破坏 逐渐转变为对称性破坏,且破坏范围逐渐减小,因此,11 号煤层回采巷道距离煤柱边缘不同的距离时,需 采用不同的支护技术。 回坡底 11-1021 巷距离煤柱边缘 10m,其塑性区形态应与图 12(b)相似,从图中可以明显看出,巷道将 会呈现出非对称性破坏,但回坡底煤矿针对该巷的支护方案,仍采用图 5 的对称性支护技术,从而导致巷 道出现顶板破碎、底录用稿件,非最终出版稿 臌,两帮内缩等破坏现象,如图 13 所示
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