软岩巷道交岔点稳定性分析：ANSYS数值模拟

"软岩巷道交岔点稳定性数值模拟研究" 在煤矿开采和隧道工程中，巷道交岔点的稳定性至关重要，因为这里是应力分布最复杂、最容易出现问题的区域。针对这一问题，袁贵斌和杨明宇通过有限元软件ANSYS进行了深入的数值模拟分析，旨在探讨软岩巷道交岔点的稳定性特征、应力分布规律以及围岩的破坏模式。 研究指出，软岩巷道交岔点处的应力集中现象显著，这主要是由于巷道的几何形状和支护方式导致的。尤其是锐角侧，由于几何形状的突变，应力集中系数明显高于其它部位，这可能导致局部应力过大，引发岩体的不稳定。此外，软岩自身的特性——低强度、高渗透性和易变形性，使得这一问题更为突出。 交岔点的收敛变形主要体现在顶板，表现为顶板的下沉和侧向位移，这表明顶板稳定性相对较差，需要特别关注。同时，两帮和拱肩也是巷道的薄弱环节，它们在交岔点处承受较大的剪切和挤压应力，可能导致岩体破裂，影响整体稳定性。 为了更准确地评估软岩巷道交岔点的稳定性，研究人员通过数值模拟分析了应力场的变化规律。他们发现，随着开采深度的增加和巷道压力的增大，交岔点的应力分布会变得更加不均匀，从而加大了稳定性风险。因此，合理的支护设计和施工方法对于防止巷道的破坏至关重要。 此外，通过模拟，还可以预测巷道交岔点可能出现的破坏形态，如剪切滑移、压裂或局部崩塌等，这为制定针对性的加固措施提供了依据。在实际工程中，可以采用预应力锚固、喷射混凝土、支护材料的选择优化等方式来改善交岔点的稳定性。 这篇研究强调了软岩巷道交岔点的特殊性，提出了通过数值模拟分析来预测和控制稳定性问题的方法。这些研究成果不仅对煤矿工程有指导意义，也对类似地质条件下的隧道和地下工程具有借鉴价值。通过深入理解软岩巷道交岔点的应力分布和变形特性，可以有效避免事故的发生，提高工程的安全性和经济性。