非规则巷道开挖边界对围岩受力及破坏特征的影响分析

以唐口煤矿深部圆形巷道为例,分别以该巷道的实际形状和光滑圆形为几何边界条件,采用有限元软件ANSYS模拟计算巷道开挖后围岩的应力分布和塑性区范围。结果表明:光滑圆形断面下围岩塑性区范围与基于Drucker-Prager准则推出了解析解相接近;非规则断面下两帮围岩局部破坏,塑性区范围为1.33R0,45°方向塑性区范围为2.08R0,大于简化断面的模拟计算值和理论解。因此,评价围岩稳定性必须考虑几何的非规则性所导致的应力集中效应,这对于开挖边界附近的塑性区发展过程产生重要影响。