深部高应力巷道支护设计与数值模拟分析

"深部高应力巷道支护设计与数值模拟研究" 本文主要探讨了深部高应力巷道的支护设计与数值模拟方法。在矿井开采过程中，尤其是在深部区域，巷道会受到极大的地压，这使得巷道稳定性的维护成为一大挑战。为了应对这一问题，研究者基于理论分析和工程类比，提出了适用于高应力环境下的巷道支护方案。 首先，文章提到了一种创新的支护方法——使用锚喷技术，即锚杆与喷射混凝土的组合，以增强巷道的稳定性。通过FLAC3D数值软件进行模拟，研究了深部巷道在开挖与支护过程中的变形和破坏模式。这种模拟帮助研究人员理解了围岩的位移情况以及塑性区的分布，进一步验证了锚喷支护方案的有效性。 在实际应用中，文章特别关注了一种特殊情况，即有一定倾角的巷道在回采巷道成为采空区时的支护策略。研究发现，采用800mm厚的混凝土墙或锚柱加矸石混凝土墙作为留巷支护，可以有效地控制巷道的变形。比较两者，发现锚柱+矸石混凝土墙的变形值更小，更有利于保持巷道的稳定性。 此外，锚柱+矸石混凝土墙的二次浇筑设计允许根据实际情况调整喷射厚度，从而在时间和空间上缓冲冒落矸石的冲击力。这种方法不仅增强了支护的适应性，还简化了留巷工艺，减轻了工人的劳动强度，具有显著的经济效益。 参考文献列举了多个关于巷道支护技术和沿空留巷研究的实例，包括何满潮和孙晓明的《中国煤矿软岩巷道工程支护设计与施工指南》以及权景伟等人对于锚杆支护技术的应用研究。这些文献进一步证明了理论与实践相结合对于解决深部高应力巷道支护问题的重要性。 该研究深入探讨了深部巷道在高应力条件下的支护设计，通过数值模拟优化了支护方案，为实际矿山开采提供了有力的技术支持。同时，提出的锚喷和混凝土墙结合的支护方式，不仅保证了巷道的稳定性，还提高了作业效率和经济效益。