Z-P准则在煤巷围岩稳定性数值模拟中的应用比较

"基于Z-P准则的煤巷围岩稳定性数值模拟研究 (2014年) 使用FLAC3D和VC++6.0实现Z-P准则的二次开发，对比分析了M-C准则在木城涧煤矿锚固支护巷道中的数值模拟效果，发现Z-P准则更接近现场实际情况。" 本文是关于矿井巷道围岩稳定性的一篇科学研究论文，主要探讨了基于Z-P准则的数值模拟方法在煤巷支护设计中的应用。Z-P准则是一种描述岩石材料破坏特性的理论，通常用于分析岩石在受力情况下的塑性变形和破坏。作者利用FLAC3D（Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions）这一强大的三维连续介质动力学软件，通过其提供的二次开发接口，并借助VC++6.0编程语言，成功实现了Z-P准则的集成与应用。 在论文中，作者对木城涧煤矿的二槽煤层锚固支护巷道进行了数值模拟，对比了使用开发的Z-P准则和FLAC3D内置的Mohr-Coulomb（M-C准则）两种不同破坏准则下巷道围岩的稳定性。Mohr-Coulomb准则是一种广泛使用的材料破坏模型，考虑了剪切强度和正应力的关系。 通过对比分析，研究发现Z-P准则计算出的塑性破坏区和位移较小，而应力值相对较大，但应力集中现象不如M-C准则明显。尽管两种准则在总体分布规律上有相似之处，但Z-P准则的计算结果与现场实测数据更为吻合，显示出更高的预测准确性和适用性。这表明，Z-P准则可能更适合于描述煤巷围岩在复杂地质条件下的行为，特别是在考虑巷道支护设计时，能提供更精确的稳定性评估。 此外，该研究还强调了数值模拟在矿井工程中的重要性，尤其是在预测和防止围岩破坏、优化支护设计方面。通过这种方式，可以提前预判并采取措施来提高矿井的安全性和经济效益。 这篇论文提供了关于Z-P准则在煤巷围岩稳定性研究中的实用性和优势，对于深化理解煤巷支护设计以及改善矿井作业环境具有重要的理论和实践意义。