倾斜软岩平巷位置优化：数值模拟与工程影响

"倾斜软岩平巷位置优化的数值模拟研究" 本文主要探讨了在倾斜软岩条件下，如何通过数值模拟来优化平巷的位置，以达到最佳的工程效果和安全性。作者马永庆、郜进海和张明建来自河南理工大学能源科学与工程学院，他们利用先进的FLAC3D等数值模拟软件，对倾斜岩层中的巷道进行了无支护大变形状态下的模拟计算。 研究的核心是分析巷道在不同层位时的围岩位移、应力分布以及塑性区的变化规律。通过这些数值模拟，研究者发现倾斜软岩平巷的层位选择至关重要。特别是在存在一定厚度的稳定岩层的情况下，沿着这个稳定岩层的顶板掘进可以有效减小巷道的变形，减少应力集中，并优化塑性区的分布。这样的设计不仅有助于控制巷道变形，降低支护成本，还能提高掘进效率，减少巷道使用期间的维护需求，从而保障巷道的安全使用。 文章中指出，当巷道位于稳定岩层上方时，能够更好地分散由于倾斜岩层带来的剪切和压缩应力，减轻巷道的破坏程度。此外，这样的布局还有助于防止巷道过早失效，降低了因巷道变形而需要的频繁修复，确保了矿山作业的连续性和安全性。 关键词包括倾斜软岩、优化和数值模拟，表明本研究关注的是地质工程领域中倾斜岩层下巷道设计的关键问题，采用现代科技手段解决传统工程难题。论文的中图分类号为TD325，文献标识码为A，文章编号为1673-9787（2009）05-0566-05，进一步确认了其在地质与采矿工程学术研究中的定位。 这项研究为倾斜软岩条件下的巷道设计提供了重要的理论依据和实践指导，对于提升矿井安全、降低成本、提高生产效率具有重要意义。通过数值模拟技术，研究人员能够更精确地预测和控制巷道的变形行为，为类似工程项目的决策提供了科学支持。