巷道开挖影响下的围岩细观力学特性与稳定性分析

"开挖扰动下巷道围岩细观力学行为分析" 本文是一篇关于行业研究的专业论文，主要探讨了在煤炭矿山安全领域中，巷道在开挖过程中的围岩力学特性。作者曹祺和李文权利用颗粒流软件（PFC2D）建立了一个模拟开挖的计算模型，以此来分析围岩在受到开挖扰动后的应力分布和位移规律。 在开挖过程中，巷道的左右底角部位出现了明显的局部应力集中现象，这是由于开挖导致的应力重分布所引起的。相反，在巷道的两帮和顶部及底部，压力相对较小，这可能导致拉应力的产生，从而引发拉裂破坏。这一发现对于巷道设计和支护策略的制定具有重要指导意义，因为这些区域是支护工作的关键点。 此外，论文还深入研究了颗粒黏结强度对巷道顶板下沉量的影响。黏结强度是决定围岩稳定性的重要因素，研究发现顶板下沉量与颗粒黏结强度之间存在类似幂函数的关系。随着颗粒黏结强度的增加，巷道顶板的下沉量会显著减少，这意味着提高围岩的黏结强度可以增强其自身的承载能力，降低因开挖造成的变形。 鉴于此，作者提出了在实际工程中可以通过注浆等技术来提高围岩的黏结强度，以实现围岩的稳定。注浆是一种常见的岩土加固方法，通过注入浆液，可以改善岩石的物理性质，增强其结构强度，防止或减少开挖后可能出现的岩体破裂和变形。 关键词涵盖了巷道开挖、围岩体、细观力学、PFC2D模拟软件、黏结强度以及围岩变形等多个关键概念。文章的发表有助于进一步理解开挖扰动对围岩稳定性的影响，为煤矿安全生产提供理论支持和技术参考。 中图分类号TD322则表明该研究属于矿业工程的范畴，文献标志码A则标识出这是一项原创性的学术研究。文章编号1003-496X（2017）03-0190-04提供了文献的检索信息，便于后续研究者引用和查找。 总结来说，这篇研究论文通过细致的数值模拟，揭示了开挖扰动下巷道围岩的力学响应，强调了黏结强度对围岩稳定性的关键作用，并提出了一种可能的工程实践解决方案。这对于优化巷道设计，防止巷道失稳，保障矿井安全具有重要的实践价值。