彭庄煤矿主排水泵房加固技术与FLAC3D数值模拟分析

"彭庄煤矿主排水泵房的整体加固技术与数值模拟" 在煤炭开采过程中，矿井的安全至关重要，其中排水设施的稳定运行是保障矿井正常生产和矿工生命安全的关键。本文详细阐述了彭庄煤矿主排水泵房的加固技术和数值模拟方法，以应对在泵房建设中遇到的特殊地质问题。 彭庄煤矿主排水泵房在建设时遇到了泵基础坐落在煤层上的情况。煤层通常强度较低，不能提供足够的承载力来支持泵房的基础。为解决这一问题，工程团队采取了混凝土置换煤层的技术。这种技术通过用高强度混凝土替换煤层，有效地增强了泵房基础的稳固性，确保了基础的持久稳定性，从而降低了因煤层强度不足导致的潜在风险。 在泵房的其他关键区域，如吸水井、配水井和配水巷的施工过程中，采用了“强抗微让”的整体加固方案。这一方案旨在提高结构的抗压能力和局部变形能力，防止由于地下水压力或地层运动导致的泵房主硐室一侧下沉。通过这种方式，泵房的结构得到了强化，增强了抵抗地下水侵袭和地质活动的能力。 为了验证加固方案的有效性，研究人员利用了FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）软件进行数值模拟。FLAC3D是一种广泛应用于地质工程领域的数值分析工具，能够模拟土体、岩石等复杂地质介质的动态和静态行为。通过对泵房加固后的结构进行模拟，可以预测其在各种工况下的应力分布、变形情况以及可能的稳定性问题。 数值模拟结果显示，泵房围岩的收敛变形量控制在2mm以内，这是一个非常小的数值，表明加固措施成功地抑制了围岩的过度变形。同时，深部位移监测数据显示，深部围岩没有发生位移，这进一步证实了泵房硐室整体的稳定性。这样的结果对于矿井的长期安全运营具有重要意义。 彭庄煤矿主排水泵房的加固技术结合了混凝土置换和强抗微让原则，有效地解决了地质条件带来的挑战。通过FLAC3D的数值模拟和现场监测，确保了泵房结构的稳定性，为类似工程提供了宝贵的经验和技术参考。这项工作体现了在复杂地质条件下，科学合理的加固技术和精确的数值模拟在煤矿工程中的重要应用。