摘要： 围绕地应力测试钻孔合理深度,采用弹性力学理论,建立了巷道围岩应力分布的无量纲数学模型,分析了不同侧压系数和误差等级下巷道围岩中原岩应力边界范围;采用数值模拟方法,研究了不同巷道宽度和高度时巷道围岩中的应力分布规律,揭示了巷道围岩中原岩应力边界深度与巷道尺寸的关系,得到了地应力测试钻孔的合理深度并在现场进行了验证。结果表明:巷道围岩应力分布与巷道无量纲半径R及侧压系数λ密切相关;巷道开挖应力影响范围为3～5倍巷道半径;当λ<1时,巷道围岩应力影响范围边界为长轴过巷道中心且水平的椭圆形;当λ>1时,影响范围边界为长轴过巷道中心且竖直的椭圆形;|λ-1|的值越大,长轴与短轴的比值越大;垂直巷道帮部施工地应力测试孔时,钻孔深度取1～2倍的巷道宽度;垂直巷道顶板施工钻孔时,深度为1.5～2.5倍巷道宽度;随着巷道宽度和高度的增加,巷道围岩中原岩应力边界深度逐渐增加;巷道宽度对原岩应力深度的影响明显大于巷道高度。综合来看,2倍巷道宽度可以作为地应力测试钻孔深度下限。

关键词: 地应力, 钻孔深度, 应力解除, 数值模拟

中图分类号: 

• TD 353