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大埋深高地应力煤巷卸压支护技术数值模拟研究
大埋深高地应力煤巷卸压支护技术数值模拟研究
摘要：随着煤矿深部开采的加深，大埋深高地应力煤巷卸压支护技术成为解决矿井开采中的关键问题。本文基于有限差分法数值模拟技术，对大埋深高地应力煤巷卸压支护技术进行了研究。通过建立数学模型，分析了巷道的变形和应力变化规律，并对比了不同支护参数对矿巷卸压效果的影响。研究结果表明，合理的卸压支护方法能够有效地减小巷道的变形和应力，提高矿巷的稳定性和安全性。
关键词：大埋深；高地应力；煤巷卸压；支护技术；数值模拟
一、引言
随着煤矿深部开采的加深，煤巷的变形和应力分布变得更加复杂，给矿井的安全生产带来了严重的挑战。尤其是在大埋深高地应力煤巷中，地质构造复杂、应力集中、瓦斯含量高等因素使得卸压支护技术的研究变得更为紧迫。因此，对大埋深高地应力煤巷卸压支护技术进行研究具有重要的意义。
二、研究方法
本文采用有限差分法进行数值模拟研究。首先，根据实际矿井的地质构造和地应力分布情况，建立数学模型。然后，通过对模型进行数值求解，得到巷道的变形和应力分布情况。最后，通过对比不同支护参数下的模拟结果，分析支护参数对巷道卸压效果的影响。
三、数值模拟结果分析
通过模拟研究，我们得到了巷道的变形和应力分布情况。结果表明，在大埋深高地应力煤巷中，巷道的变形主要集中在巷道上部，形成了明显的“马鞍形”变形，同时，巷道的应力集中在巷道周围的围岩中，导致围岩的应力升高。
四、不同支护参数对巷道卸压效果的影响
通过模拟计算，我们得到了不同支护参数下巷道的变形和应力分布情况。结果表明，合理选择卸压支护参数可以有效地减小巷道的变形和应力，提高巷道的稳定性和安全性。其中，支架的初始预压力、支架的初始位置和支架的间距是影响支护效果的三个主要参数。
五、结论
本文通过数值模拟研究，对大埋深高地应力煤巷卸压支护技术进行了研究。通过分析巷道的变形和应力分布情况，我们得到了合理选择支护参数的建议。研究结果表明，合理的卸压支护方法能够有效地减小巷道的变形和应力，提高矿巷的稳定性和安全性。
六、展望
本文的研究结果对大埋深高地应力煤巷的卸压支护技术有一定的参考价值。未来的研究可以进一步探索其他支护参数对卸压效果的影响，并结合实际工程，优化卸压支护技术，提高矿井的安全生产水平。
参考文献：
[1]刘洪亮.大机采导巷卸压支护技术研究[J].煤炭科学技术,2014,42(4):139-143.
[2]张明亮,张方伟,李华晖.大型立井矿巷初始剪切层破坏演化数值模拟研究[J].辽宁工程技术大学学报,2014,33(7):1009-1013.
[3]郝璇,杜岩,黄涛.应变硬化岩石力学参数确定的数值模拟研究[J].矿山压力与顶板管理,2016(3):28-31.