應力降低區

隧道開挖後將在隧道的周邊形成很高的應力集中,當隧道周邊的應力超過圍岩的強度極限時會首先在此處產生破壞,圍岩就由彈性狀態轉變為塑性狀態,並形成塑性區,進而導致圍岩的承載力降低,產生了應力降低區。

中文名稱	應力降低區
英文名稱	stressrelaxed area
定　　義	岩體內采動應力低於原岩應力的區域。
套用學科	煤炭科技（一級學科），煤礦開採（二級學科），礦山壓力與岩層控制（三級學科）

基本介紹

• 中文名：應力降低區
• 外文名：Stress reduction zone
• 套用學科：礦山開採
• 產生原因：隧道周邊應力超過圍岩強度極限

基本概念

高應力區域進一步向固岩深處轉移,同時伴隨的是圍岩的進一步破壞,圍岩降低區繼續向深部擴展。然而,這一狀況並不會無限進行下去,在破壞向圍岩深部擴展過程中,岩會由雙向應力狀態轉為三向應力狀態,第第三主應力絕對值會逐漸增大,最終,當圍岩的三個主應力值接近到一定程度後,固岩的承載能力將大於該處的應力值,從而阻止了鬆動區的發展,圍岩也就由塑性狀態逐漸轉變為彈性狀態。應力降低區的範圍即為鬆動區的範圍,在鬆動區以上的土體處於高應力區(也就是處於壓力拱內部的土體),其圍岩的承載能力大於此處的應力值且處於彈性狀態,圍岩具備較強的承載能力,認為壓力拱處的圍岩穩定,而彈性區以外則是應力基本上未產生變化的原岩應力區。

高應力下軟破礦岩體崩落開採地壓顯現特徵

地下礦體開採破壞了岩體中原來的應力分布及平衡狀態,導致岩體中應力場的重新分布,產生二次應力場,在二次應力場的分布中會形成高應力集中區和應力降低區(又稱應力升高區或者降低區一一免壓區)。而礦體開採過程是一個對岩體的持續不斷的開挖過程,圍岩的應力場分布狀態也在不斷的遭受破壞,不斷地產生新的次生應力場,岩體應力場的不斷變化將影響到地下開採的安全性。對鬆軟破碎礦岩體,其承載能力低,自穩能力差,流變特性明顯,礦岩變形破壞量大,而高應力更易加劇礦岩體的破壞,因此高應力下破碎礦岩體開採中會顯現出一系列的地壓問題,如采準井巷變形嚴重且支護及維護難,崩落炮孔變形破壞嚴重,採區溜井破壞嚴重,切割槽等開採工程形成困難,采場地壓顯現劇烈,開採過程安全性差,並將造成大量的礦石損失。