圆形巷道围岩变形分区的理论与试验研究的任务书.docx

圆形巷道围岩变形分区的理论与试验研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着地下开采的深入，圆形巷道作为地下工程的主要支护结构，承受着越来越大的地压作用。岩石围岩变形、破坏是地下开采中的主要问题之一。为了保障圆形巷道的安全和正常稳定运行，对其围岩变形的特征、分布特点进行深入的理论和试验研究，对提高工程设计水平、降低工程风险具有重要意义。
二、研究内容和目标
1.圆形巷道围岩变形特征的理论分析研究
从地质、力学两个方面入手，分析圆形巷道围岩的变形机理和变形特征，探讨其影响因素、局部影响等因素，为圆形巷道的设计提供科学依据。
2.圆形巷道围岩变形分区试验研究
采用三维数字模拟技术，通过构建圆形巷道模型，模拟巷道开挖过程中围岩的变形特征，重点考察不同位置的围岩变形情况，将巷道围岩划分成若干个变形分区，建立不同分区的变形模型，对变形分区进行定量化分析。
3.研究成果
①圆形巷道围岩变形特征的分析；
②不同分区变形规律和特征；
③圆形巷道支护结构设计的优化方案。
三、研究方案及技术路线
1.圆形巷道围岩变形特征的理论分析研究
(1)丰富和完善相关文献数据，并结合国内外已有的圆形巷道围岩变形研究成果，综合分析巷道围岩变形的机理和特征。
(2)计算围岩应力和岩体变形，对围岩的压缩、剪切应变、上翘变形过程分析。
2.圆形巷道围岩变形分区试验研究
(1)建立不同变形分区的三维模型，并设计巷道围岩的变形分区。
(2)基于FLAC3D三维数值模拟软件，进行圆形巷道开挖模拟及围岩变形分区定量分析，得出不同变形分区的应变云图、位移云图、破坏云图等。
(3)分析不同变形分区的围岩变形规律和特征，得出相应的变形特征指标。
3.研究成果
(1)建立圆形巷道围岩变形特征分析模型；
(2)利用FLAC3D三维数值模拟软件对圆形巷道围岩的变形特征进行模拟研究；
(3)提出优化的支护结构设计方案，为实际巷道工程提供参考。
四、研究计划和进度安排
本研究计划以总计12个月的时间为周期进行，具体进度安排如下：
|时间|任务|
|------|------|
|第1-2月|熟悉相关文献，全面理解围岩变形问题|
|第3-4月|建立圆形巷道围岩变形特征分析模型|
|第5-6月|搭建数值模拟环境，对巷道围岩进行数值模拟|
|第7-10月|对模拟结果进行分析，划分变形分区|
|第11-12月|提出支护结构优化方案|
五、研究结果的应用前景及意义
1.为圆形巷道的设计提供科学依据，提升工程设计水平。
2.对圆形巷道的施工、运行和管理提供重要的参考，降低工程风险。
3.丰富和完善圆形巷道围岩变形特征研究的理论，可以推动相关学科学科的研究，促进科学发展。