摘要： 动压巷道所处应力环境复杂多变，在超前支承压力作用下回采巷道围岩矿压显现差别较大，导致围岩表现出多种破坏模式，而围岩的变形破坏与围岩塑性区的形成和发育密切相关。以垂直应力主导、双向等压、水平应力主导3种应力主导类型巷道为研究对象，建立巷道开挖后-采动作用围岩力学分析模型，推导采动作用下巷道围岩塑性区扩展边界方程，研究不同应力主导类型巷道围岩塑性区扩展形态，进一步揭示超前支承压力作用下巷道围岩二次破坏机制。结果表明：围岩初始塑性区形态具有不可逆性，超前支承压力作用下不同应力类型巷道塑性区扩展演化具有较大差异。随着采动应力升高，垂直应力主导巷道二次塑性区均呈蝶形分布，双向等压巷道二次塑性区形态由椭圆形向蝶形发展，水平应力主导巷道二次塑性区在初始塑性区基础上沿水平方向扩展。围岩二次塑性区范围与采动侧压系数呈负相关，对塑性区扩展形态影响较大，垂直应力主导及双向等压巷道塑性区随采动侧压系数的增大由均匀向外扩展转变为肩角处快速扩展，水平应力主导巷道仅帮部向外发展。理论分析与数值模拟得到的塑性区形态扩展规律吻合度较高。不同应力类型巷道塑性区对采动应力的敏感性差异在一定程度上决定了围岩二次破坏形态及程度。基于上述研究，通过优化巷道应力环境，控制初始塑性区，差异化预加强敏感部位支护，以控制采动巷道围岩稳定性。

关键词: 采动作用, 塑性区边界, 扩展形态, 围岩变形, 稳定性

中图分类号: 

• TD 32