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不同留巷煤柱宽度时巷道围岩的应力分布研究
不同留巷煤柱宽度时巷道围岩的应力分布研究
随着煤炭资源的开采，传统的采煤方式逐渐遇到瓶颈，而留巷法作为新型的采煤方式逐渐得到普及。在留巷法采煤中，留巷煤柱是一项重要的保护措施，能够有效地控制巷道变形，提高巷道的稳定性。因此，研究留巷煤柱宽度对巷道围岩应力分布的影响，对煤炭资源的高效开采具有重要意义。
本文选取了不同留巷煤柱宽度的巷道作为研究对象，通过数值模拟方法研究留巷煤柱宽度对巷道围岩应力分布的影响。在模拟过程中，我们采用了FLAC3D有限元软件，构建了不同留巷煤柱宽度的巷道模型，并设置了不同的载荷边界条件。
通过模拟分析，我们得出了如下结论：
首先，在巷道的开采过程中，留巷煤柱宽度对围岩应力的分布产生了显著影响。当留巷煤柱宽度增大时，围岩应力分布更加均匀，与密集煤柱时相比，应力集中现象得到了明显的减缓。这种现象的发生是因为留巷煤柱的宽度增大，能够更好地分担巷道的荷载，达到了降低巷道围岩应力的效果。
其次，围岩应力分布的变化会导致巷道变形状态的改变。在密集煤柱的情况下，巷道围岩应力集中，巷道的变形也随之加剧。而在留巷煤柱的情况下，围岩应力得到了缓解，巷道的变形程度也相应减弱。这说明留巷煤柱宽度足够宽时，能够有效地控制巷道的变形，提高巷道的稳定性。
最后，留巷煤柱宽度对巷道围岩应力分布的影响是双向的。当留巷煤柱宽度足够小时，由于煤柱的作用不能有效地分担巷道的荷载，导致围岩应力更加集中，巷道的稳定性不够可靠。而当留巷煤柱宽度足够大时，煤柱的作用能够有效地分担巷道的荷载，但是留巷煤柱宽度过大也会导致围岩应力的分布不够均匀，影响巷道的稳定性。
综上所述，留巷煤柱宽度对巷道围岩应力分布产生着重要的影响，能够有效地控制巷道的变形，提高巷道的稳定性。研究留巷煤柱宽度对巷道围岩应力分布的影响，有助于为现代采矿工程提供科学的理论指导。