采动影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究的任务书.docx

采动影响下巷道围岩变形机理及控制技术研究的任务书
一、研究背景及意义
城市地下空间是保障现代城市运行的重要基础设施，其中地下道路系统是城市交通的重要组成部分，其安全和稳定运行关乎城市正常运转，因此对其安全运行的研究具有重要的现实意义。
地下道路建设常常需要经过采矿活动区或者煤矿附近，而这些采矿活动不可避免会给地下道路的施工和后期使用带来一定的影响。采动对地下空间的影响主要表现为地面沉降和地下空间围岩的变形，影响着地下设施的安全使用。因此，研究采动影响下的巷道围岩变形机理及控制技术，对保障地下设施的安全运行具有重要的意义。
二、研究内容及目标
1.巷道围岩变形机理研究
(1)建立有限元模型，分析采动活动对巷道围岩的影响；
(2)进行采动活动前、中、后期的围岩变形观测，研究巷道围岩的变形规律；
(3)探究巷道围岩变形的主要因素以及各因素对巷道的影响程度。
2.巷道围岩变形控制技术研究
(1)研究巷道围岩的控制方法及技术手段；
(2)建立可行的围岩支护方案，探究支护措施的有效性和可行性；
(3)对比不同围岩支护措施的效益，提出优化方案。
三、研究方法及技术路线
1.研究方法
采用有限元数值模拟法，通过建立合理的巷道围岩有限元模型，分析采动活动对巷道围岩的影响，探究围岩变形机理及其主要影响因素。结合现场观测数据，定性定量分析巷道围岩的变形规律，为后期围岩支护方案的制定提供依据。
2.技术路线
(1)采集和整理煤矿内采动活动范围、时间等基本资料，针对采动范围内的巷道，建立巷道围岩有限元模型；
(2)进行巷道围岩变形前期、中期、后期的现场观测，并记录变形特征等相关数据；
(3)利用有限元模拟法，建立巷道围岩的数值模型，分析采动活动对围岩的影响，探究巷道围岩变形机理及其主要影响因素。
(4)整合现场观测数据和数值模拟结果，分析巷道围岩的变形规律。
(5)基于围岩变形特征，提出巷道围岩的优化支护方案，进行支护效果的模拟分析，提出可行性方案。
(6)确定围岩支护方案，进行工程实际应用，并对实测数据进行记录和分析，对实际效果进行验收。
四、研究计划及预期成果
1.研究计划
(1)采集数据，建立巷道围岩有限元模型，完成数值模拟分析及现场观测工作（9个月）；
(2)完成巷道围岩变形机理分析及围岩支护方案的制定（3个月）；
(3)进行围岩支护方案的模拟分析，制定最终的围岩支护方案，进行现场实际应用，并进行实测数据记录和分析（6个月）；
(4)完成研究报告的编写及论文发表（2个月）。
2.预期成果
(1)采动影响下的巷道围岩变形机理与规律分析；
(2)巷道围岩控制技术研究：围岩支护方案的设计与优化；
(3)煤矿巷道围岩变形控制技术的新进展和应用，为地下空间的安全运行提供有效的技术手段和理论支持。