赤峪矿深部高应力软岩巷道支护数值模拟研究.docx

赤峪矿深部高应力软岩巷道支护数值模拟研究
赤峪矿深部高应力软岩巷道支护数值模拟研究
摘要：
随着矿井的深入开采，岩体的应力状态发生了明显变化，深部高应力软岩巷道的支护成为矿山开发中的重要问题。为了研究赤峪矿深部高应力软岩巷道的支护方式和设计参数，本文通过数值模拟方法，分析了巷道开挖和支护后的应力分布、变形特征，并针对工程实际，提出了一种适合该巷道的支护设计方案。
关键词：赤峪矿；高应力；软岩巷道；数值模拟；支护设计
1.引言
赤峪矿是某地的重要煤矿，矿井的深入开采导致岩体应力集中，巷道的支护成为关键问题。传统的支护设计方法往往只考虑了岩体的强度，忽略了应力状态的影响。因此，本研究通过数值模拟方法，分析了赤峪矿深部高应力软岩巷道的应力分布和变形特征，为支护设计提供科学依据。
2.数值模拟方法
模拟采用FLAC3D软件，将巷道周围的软岩地层进行离散建模，考虑巷道开挖、支护和岩层应力等因素对巷道围岩的影响，采用空间应力网格划分和有限差分法计算巷道围岩的应力和变形。
3.模型参数
为了保证模型的可靠性，根据矿井的实际情况，选择了实际的岩性参数和巷道尺寸参数作为模型输入。模型参数包括：软岩地层的弹性模量、泊松比和抗压强度等；巷道的尺寸和支护方式等。
4.模拟结果与分析
通过数值模拟，分析了巷道开挖和支护后的应力分布和变形特征。结果显示，在深部高应力软岩巷道中，巷道两侧和顶部的应力集中较为明显，巷道围岩的变形较大。此外，巷道支护的刚度参数对岩体应力分布和变形有着显著影响。
5.支护设计方案
根据模拟结果和工程实际，提出了一种适合赤峪矿深部高应力软岩巷道的支护设计方案。该方案包括合理选择支护材料和结构形式、确定适当的支护间距和强度，以及加强巷道顶部的支护等措施。
6.结论
本研究通过数值模拟方法，分析了赤峪矿深部高应力软岩巷道的支护问题，并提出了一种适合该巷道的支护设计方案。该方案可为赤峪矿及类似工程提供参考，提高巷道的稳定性和安全性。
参考文献：
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[2]Liu,L.,Wang,E.,&Zhao,M.Numericalsimulationofdeeproadwaysinhigh-lyingandhigh-stresscoalseams[J].EnvironmentalEarthSciences,2019,78(14):402.