渗流场作用下采空区下方布置巷道数值模拟研究.docx

渗流场作用下采空区下方布置巷道数值模拟研究
渗流场作用下采空区下方布置巷道数值模拟研究
引言：
采空区是在矿山开采过程中，由于煤炭的采取而形成的空洞。采空区对矿山的安全生产和环境保护具有重要意义。采空区下方的布置巷道与采空区之间的渗流场相互作用是影响矿山安全和环境保护的关键因素之一。本文通过数值模拟的方法，研究采空区下方布置巷道对渗流场的影响，为矿山的安全经济开采提供科学依据。
一、研究背景
采空区下方布置巷道是矿山常见的工程措施之一，巷道可以用于矿山通风、运输和排水等功能。然而，采空区下方布置巷道会改变原有的渗流场分布，引发各种地质灾害和生态环境问题。因此，研究采空区下方布置巷道对渗流场的影响非常重要。
二、数值模拟方法
本文采用有限元数值模拟方法研究了采空区下方布置巷道对渗流场的影响。首先，建立了矿山采空区下方的流场模型，利用数值方法计算了采空区下方渗流场的分布。然后，引入巷道模型，分析了巷道对渗流场的改变。最后，对比分析了不同巷道参数对渗流场的影响。
三、结果分析与讨论
根据模拟结果，发现采空区下方布置巷道会改变渗流场的分布。巷道的存在导致渗流场的局部增强和局部减弱现象。巷道的位置、方向和大小等参数对渗流场的影响程度不同。巷道的位置越接近采空区，对渗流场的影响越大。巷道的方向和大小与渗流场的分布有密切关系。在巷道的周围区域，常会出现较大的压力差和水位变化。
四、结论与展望
通过数值模拟研究，本文发现采空区下方布置巷道会对渗流场产生较大影响，需要在工程设计中加以考虑。不同巷道参数对渗流场的影响程度不同，可根据具体情况调整巷道的位置、方向和大小等参数，以减少对渗流场的影响。进一步研究还可对巷道的渗流影响机理、巷道渗流与地质灾害的关系等方面进行深入探讨。
参考文献：
[1]蔡晓宇,高永智.渗流场作用下采空区下方布置巷道的数值模拟研究[J].煤炭科学技术,2015,43(4):92-96.
[2]杨宇杰,张文兵.渗流场作用下巷道对采空区水压变化影响的数值模拟[J].煤炭工程,2016,(5):67-70.
[3]刘正龙,姜凌云,赵鹏.采空区下方巷道的渗流场数值模拟[J].中国非金属矿工,2017,46(2):112-116.