数值模拟分析：巷道围岩压力与变形规律研究

"掘进工作面巷道围岩压力及变形规律数值模拟研究" 本文主要探讨了山西省常村矿二盘区巷道围岩的压力与变形问题。该区域的巷道围岩被归类为第Ⅳ类不稳定围岩，表明其具有较高的压力和强烈的矿压显现，这对巷道的稳定性和安全构成了严重挑战。为了评估巷道的支护效果，研究人员基于实验室获取的3号煤煤岩物理力学参数和巷道支护参数，进行了数值模拟分析。 在模拟分析中，重点考察了巷道开挖后围岩的应力分布、变形情况以及破坏深度。结果显示，巷道两侧帮的变形量分别为左帮65毫米和右帮66毫米，顶板的变形量为32毫米。同时，计算出的围岩破坏深度为顶板1.5米、底板1.5米以及两帮1.5米。这些数据对于理解巷道在开采过程中的动态变化至关重要，也为优化支护设计提供了依据。 在现有的巷道围岩支护条件下，模拟分析表明围岩的变形得到了有效控制，从而确保了巷道的稳定性。这证明当前的支护策略在一定程度上能够抵御围岩压力并减少不必要破坏。然而，考虑到围岩的不稳定特性，持续监测和改进支护措施仍然是必要的，以防止因围岩压力过大导致的巷道垮塌或其他安全事故。 关键词所涉及的"围岩"是指矿井巷道周围的岩石结构，"应力"是作用于围岩上的力量，"顶底板"是指巷道顶部和底部的岩石部分，"变形"是围岩在压力作用下发生的形状改变，"破坏深度"指围岩因压力而发生破裂的范围，而"支护"则是指用于支撑巷道、防止围岩垮塌的各种技术和方法。 本研究通过数值模拟深入研究了不稳定围岩环境下的巷道压力与变形规律，为矿井巷道的安全管理和支护设计提供了理论支持和实践指导。未来的研究方向可能包括进一步优化支护材料和结构，以及探索更先进的预测模型，以便更准确地预测和应对围岩的压力变化，从而提高矿井作业的安全性和效率。