二、巷道围岩弹性区次生应力分析1、圆形巷道次生应力分布基本假设：围岩为均质，各向同性、线弹性、无蠕变或粘性行为巷道长度远远大于巷道断面尺寸，符合平面变形条件巷道深度远远大于巷道断面尺寸，因此可忽略巷道围岩自重岩体某点径向应力岩体某点切向应力岩体某点剪切应力原岩垂直应力原岩水平应力巷道半径距离巷道中心距离弹性区次生应力场特点：、各应力分量大小与巷道大小无关各应力分量与岩石的弹性模量和泊松比无关侧压系数对围岩应力有决定性影响应力集中系数的影响采动范围的影响巷道周边应力分布的影响应力集中系数的影响采动范围的影响巷道周边应力分布的影响不同时切向应力随角度变化的对应值0153045609012p2p2p2p2p2p1/22.5p2.36p2p1.5pp0.5p1/32.66p2.49p2p1.33p0.66p01/42.75p2.55p2p0.8p0.5p-0.25p2、椭圆形巷道次生应力分布椭圆形巷道周边次生应力分布随轴比的变化(=1/4)应力轴比m=b/a543211/21/3两帮中央1.15p1.25p1.42p1.75p2.75p4.75p6.75p顶底板中央1.75p1.25p0.75p0.25p-0.25p-0.50p-0.58p3、矩形巷道次生应力分布4、直壁拱形巷道次生应力分布弹性区围岩应力分布规律：、围岩应力中，其决定作用的因素是：原岩应力、侧压系数、断面以及a/r等。
形状对围岩应力的影响往往比断面大小更明显不论何种形状的巷道，其围岩应力均随着远离孔边急剧下降，而且应力集中程度越高，下降幅度越明显圆形巷道应力集中程度最低，平直周边容易出现拉应力，拐角处容易产生高剪应力巷道的高宽比对围岩应力分布有重大影响，断面的尺寸应尽量与最大来压方向一致相邻巷道间的相互影响规律：、当巷道断面相同时，其相互影响的距离可定为巷道最大尺寸的35倍，当受爆破影响时，可增大为46倍当相邻巷道中心连线与最大主应力垂直时，巷道间岩柱的应力集中程度增加；当连线与最大主应力一致时，应力集中程度降低巷道可相互起到屏蔽作用三、相邻巷道间的相互影响规律、当巷道断面不等时，随着两者半径之比的增大与距离的减小，大巷道对小巷道的影响越来越大，而小巷道对大巷道则几乎没有影响试验表明，若大小巷道半径之比为20时，减小间距，可使处于连线上的小巷道周边应力集中明显增大，但垂直于连线上的周边应力明显降低，也起到了屏蔽作用为降低大巷道对小巷道的影响，可减小两巷道的半径比二、巷道围岩塑性区次生应力分析1、圆形巷道次生应力(=1)上式中忽略高阶无穷小，并令2、库仑-摩尔理论由厚壁筒公式：塑性区半径的确定：塑性区围岩应力分布规律： 当=1时，根据围岩变形状态，可将巷道周围岩体从周边开始向深部分为4个区域：、松动区（破裂区）：区内岩体裂隙增多，越靠近巷道周边越严重，其内聚力趋近于0，内摩擦角也有所降低，岩体强度明显削弱。
区内岩体应力低于原岩应力，故也称应力降低区但岩体尚保持平衡，未发生冒落塑性强化区：区内岩体处于塑性状态，但仍具有较高的承载能力区内岩体应力大于原岩应力，最大的应力集中在塑性区与弹性区的交界处弹性变形区：区内岩体处于弹性状态，区内各点应力高于原岩应力，应力接触后能恢复到原岩应力状态原岩状态区：不受开挖影响，仍处于原岩状态 当1时，塑性区的形状随测压系数不同而改变，此外塑性区的形状还受巷道形状、围岩强度和原岩应力大小的影响影响塑性区半径的因素：、巷道所在处的原岩应力越大，巷道埋深越深，则塑性区范围越大支架对围岩的支反力越大，塑性区的范围越小，当不支设支架时，巷道塑性区最大岩体的内聚力和内摩擦角越小，岩体强度越低，塑性区越大巷道半径越大，塑性区越大，二者成正比关系1）塑性区半径的确定：1、围岩应力条件：2、莫尔应力圆条件：三、巷道围岩位移弹性区位移（无支护）原岩垂直应力原岩水平应力巷道半径径向位移切向位移距离巷道中心距离巷道周边位移（无支护）巷道周边径向位移巷道周边切向位移开巷前原岩在原岩应力作用下产生的位移开巷前原岩切向位移开巷前原岩径向位移由于开巷产生的位移开巷后巷道周边径向位移开巷后巷道周边切向位移均匀围压条件下（=1）由于开巷产生的位移开巷后巷道周边径向位移开巷后巷道周边切向位移巷道周边位移（有支护）巷道周边径向位移巷道周边支护力开巷前原岩在原岩应力作用下产生的位移由于开巷产生的位移塑性区位移(=1)弹性区边界位移塑形区对弹性区的支护力塑形区半径1、弹性区边界位移假定塑形区体积不变可得：。