FLAC3D模拟下冲击载荷下巷道支护动力响应与安全性提升

本研究论文聚焦于"冲击载荷作用下巷道支护围岩体系动力响应"这一关键领域，旨在提升深部巷道安全性能。借助FLAC3D软件，研究人员对井下巷道在遭遇冲击载荷时的速度响应、应力与位移变化规律进行了深入分析，同时探讨了冲击波在支护结构和围岩中的传播及衰减特性。研究发现，冲击波作用下，巷道两侧的帮部承受最大的水平速度，可达1.6m/s。U型钢支护作为常见的巷道支撑结构，其强化了巷道的整体支撑能力，并有效减小了巷道的变形。通过对冲击载荷对巷道稳定性的数值计算，本文揭示了冲击载荷如何影响深部巷道的支护围岩体系，有助于我们更深入理解冲击载荷的作用机制。 冲击地压现象在煤矿开采深度增加时尤为显著，它源于煤岩在压力下产生的动力灾害。冲击波在冲击地压事件中扮演重要角色，由多个频率成分叠加而成，当发生爆炸或地震时，能迅速扩散并导致巨大的破坏。巷道形状、围岩物理力学特性和地质环境是影响巷道动力稳定性的主要因素。然而，冲击载荷的影响不容忽视，因为它可能导致巷道瞬间破裂，引发严重安全事故。 研究者以冲击波的简谐平面波模型为参考，利用FLAC3D进行数值模拟，结合动力损伤计算模型，评估了岩石在冲击载荷下的抗拉强度和径向破坏情况。此外，有限元方法也被用于分析巷道支护结构的动态响应，以便更好地理解和控制冲击载荷的影响。 这项研究不仅提供了冲击载荷作用下巷道安全性的定量评估，也为改进防冲支护设计和优化巷道施工策略提供了科学依据。通过这些发现，可以减少冲击地压引发的灾难性后果，保障煤矿开采过程中的人员安全和生产效率。因此，该领域的研究对于提升整个行业的安全性具有重要意义。