软岩巷道支护优化研究:层次分析法与FLAC模拟

需积分: 9 0 下载量 77 浏览量 更新于2024-08-06 收藏 4.53MB PDF 举报
"基于层次分析法的软岩巷道支护方案优化及应用研究-论文" 在该篇论文中,研究人员探讨了如何解决土城煤矿运煤上山过程中遇到的软岩巷道围岩变形和控制难题。他们首先通过现场调研,发现巷道的变形和破坏主要源于围岩自身强度低、自承载能力不足、不合理的支护设计,以及复杂应力环境和水力侵蚀的影响。为了找到更有效的支护策略,研究团队采用了层次分析法(AHP)来构建评价指标体系。 层次分析法是一种多准则决策分析工具,它允许在多个相互关联的因素之间进行比较和权重分配,以便于决策者做出综合考虑各种因素的决策。在本研究中,层次分析法被用来评估不同支护方案的优劣,通过对各种可能的支护措施进行比较,如锚杆、索网、灌浆和U型钢等,以确定最佳组合。 论文还利用FLAC软件进行了数值模拟,这是一种流行的岩土力学计算软件,可以模拟地下结构的稳定性及其与周围岩体的相互作用。通过FLAC模拟,研究人员对比了两种工程类比的支护方案,最终确定了“锚杆索网+灌浆+U型钢”的组合方案,该方案被认为能有效应对顶板及两帮的位移问题。 后期的现场监测数据证实了这一优化方案的有效性。巷道在45天后达到稳定收敛,收敛速率小于0.5mm/d,整体移近量低于70mm,远低于巷道支护的安全标准,显示出优越的支护效果。 这篇研究不仅为软岩巷道的支护提供了科学依据,也为类似地质条件下的矿井巷道支护优化提供了参考。通过结合现场调查、理论分析、数值模拟和层次分析法,研究人员能够制定出既经济又安全的支护方案,为实际工程问题提供了解决思路。