随巷道埋深增大,围岩塑性区逐渐增大,埋深达到900、1 050 m时,巷道整体处于破坏状态;埋深越大,围岩最大主应力的最小值、最大值越大,围岩位移量越大;圆形和椭圆形巷道塑性区扩展范围小,梯形和矩形巷道扩展范围大;梯形巷道变形系数最大,最容易破坏,圆形和椭圆形巷道变形系数最小,破坏程度低。

为分析埋深对矩形巷道围岩塑性区扩展的影响,采用FLAC3D软件对矩形巷道不同埋深条件下的塑性区分布进行模拟研究。假设理想化的地质采矿力学环境,建立4组埋深数值模型,分析埋深对矩形巷道塑性区的影响。对比分析不同采深条件下的塑性区扩展规律,从模拟结果的塑性区图可以看出塑性区基本呈圆形分布,随埋深增大巷道表面中部破坏范围向顶、底角均匀扩展,塑性区扩展范围增大;随着煤层埋藏深度的增加,围岩扩展范围的增速不断减缓,在两帮出现随深度增加塑性区范围逐渐不发生变化。可以得出,随埋深增大围岩塑性区扩展范围呈负指数