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旧采区围岩破坏及应力分布规律数值模拟研究综述报告
摘要：
旧采区围岩破坏及应力分布规律对煤矿的安全生产具有重要意义。本文综述了旧采区围岩破坏及应力分布规律的研究现状，并就数值模拟在该领域中的应用进行了分析。根据研究现状和分析结果，提出了进一步研究的方向和建议。
关键词：
旧采区；围岩破坏；应力分布规律；数值模拟
1.引言
随着国内煤炭资源的逐渐减少，采取旧巷开采成为一种必要和节约煤炭资源的方式，但旧巷的开采对围岩的破坏现象不容忽视。破坏围岩会对煤矿的安全生产带来严重的影响，影响矿井的稳定性和经济效益。因此，旧采区围岩破坏及应力分布规律的研究显得尤为重要。
2.研究现状
旧采区围岩破坏及应力分布规律的研究可分为实验研究、理论研究和数值模拟三个方面。实验研究主要采用模拟实验和现场试验两种方法。模拟实验方法主要是对模型进行研究，研究结果能够反映真实情况；现场试验则通过对采空区内部的现场监测和调查研究开展，但难以满足所有要求。理论研究则是在实验研究基础上采用演绎方法进行资料的处理和分析，能够从理论上探究旧采区围岩破坏及应力分布规律。数值模拟方法则可以通过计算机程序对旧采区围岩破坏及应力分布规律的复杂问题进行模拟计算，得到较为准确的模拟结果。
旧采区围岩破坏及应力分布规律的实验研究主要集中在岩石力学、固体力学和地质力学等方面。陈克荣等人通过对采空区建立简化的物理模型，开展了旧巷开采中采空区围岩应力分布规律的实验研究。李俊军等人则对采空区开展了现场实验，分析旧采区围岩的破坏方式和破坏机理。理论研究方面，王道灵等人采用力学模型分析了前向开采对旧采区围岩应力分布的影响，并对岩石应力变形规律进行了研究。数值模拟方面，周晶等人采用FLAC3D数值模拟软件对旧采区围岩的稳定性进行了数值模拟研究。
3.数值模拟在旧采区围岩破坏及应力分布规律研究中的应用
数值模拟方法是旧采区围岩破坏及应力分布规律研究中的重要手段之一。数值方法可以在短时间内得到准确的模拟结果，较现场试验更为方便快捷。具体应用如下：
3.1建立模型
数值模拟中需要先建立模型。在建立模型时，需要确定旧采区围岩破坏的影响因素，包括矿体伸展、采空区位置、开采工艺等等。对于旧采区破坏的模拟，把矿山体分成多个单元单元，然后加上边界条件和外部荷载，进而计算每个单元的受力和变形情况。同时，也要注意模型的选择和调整，使得数值模型能够真实反映旧采区的实际情况。
3.2验证模型
在数值模拟中，验证模型的正确性是非常重要的。为了验证模型的正确性，需要将模拟结果与实验或实际数据进行对比。如果模拟结果与实际数据符合较好，说明所建立的数值模型具有一定的可信度。
3.3分析模型结果
得到模型计算结果后，需要进行分析，分析结果有利于理解旧采区围岩破坏及应力分布规律。此外，还可以通过对模型结果进行参数分析等方法，探究旧采区破坏的机理和规律。
4.研究展望
近年来，随着计算机技术的发展和数值模拟方法的广泛应用，数值模拟在旧采区围岩破坏及应力分布规律研究领域中的应用也日益普及。未来，我们可以从以下几个方向进一步研究：
首先，我们需要关注采空区与围岩之间的稳定性问题。当开采活动部分或全部停止时，采空区和围岩之间的稳定性问题就成为一个重要问题。因此，需要进一步研究旧采区围岩破坏状态下的稳定性问题，以解决采空区与围岩之间的联系问题。
其次，需要进一步探究旧采区围岩变形和破坏的机理。破坏机理的探究可以明确围岩变形规律和破坏模式，为建立更加复杂和精细的模型提供扎实的理论基础，同时为煤矿生产安全提供更具有科学依据的技术支撑。
最后，应加强数值模拟与实际情况的结合，从而更准确地模拟旧采区破坏及应力分布规律。因此，要采用对真实情况较为符合的建模方式，尽可能多地考虑中山子段煤矿的实际情况，从而更好地进行数值模拟。
5.结论
旧采区围岩破坏及应力分布规律对煤矿生产安全具有重要意义。目前，研究取得了一些进展，但仍需要更多的实验研究、理论研究和数值模拟。未来，应进一步加强数值模拟和实际情况的结合，同时研究旧采区围岩的变形和破坏机理，进一步提高煤矿生产的安全性。