近断层采动下巷道支护技术与FLAC2D模拟

"该文主要探讨了在近断层采动影响下巷道支护的技术问题，通过FLAC2D数值模拟方法分析了巷道围岩的变形规律和稳定性因素，并提出了高强锚网索支护方案。研究指出，当工作面与巷道的距离约为80米时，采动应力开始影响巷道，随着开采推进，这种影响加剧，导致围岩变形速度增加。此外，采动应力活化断层后，产生非对称应力场，引发巷道围岩的强烈不均匀变形，最大不均匀变形系数可达4.6，主要发生在巷道帮部靠近断层的一侧。" 在煤炭开采过程中，近断层区域的巷道支护是一个关键的技术挑战。本文针对刘一煤矿DF27断层附近的II66采区回风下山巷道，利用FLAC2D软件进行数值模拟，深入研究了近断层采动对巷道围岩稳定性的影响。FLAC2D是一种流行于岩土工程领域的离散元分析工具，能有效模拟复杂地质条件下的应力应变行为。 研究表明，当工作面距离巷道约80米时，采动活动产生的应力开始作用于巷道，这可能导致巷道围岩的初步变形。随着工作面前进，尤其是接近断层时，采动应力对巷道的影响显著增强，使得巷道围岩的变形速度加快。这一现象揭示了开采活动与断层相互作用的动态过程，对于巷道的稳定性和安全性构成了严重威胁。 在断层活化后，巷道周围会出现非对称应力场，这是由于断层的存在打破了原有的应力平衡状态。非对称应力分布导致巷道围岩的变形变得不均匀，尤其是在巷道帮部靠近断层的一侧，变形尤为剧烈，最大不均匀变形系数达到了4.6。这种情况对巷道支护设计提出了更高的要求。 为应对这些挑战，文章提出了一种高强锚网索支护技术。锚网索支护是当前矿井巷道支护的常用手段，它结合了高强度锚杆、金属网和钢绞线等材料，能够提供连续且分布广泛的支护力，有效抵抗巷道围岩的变形。这种支护技术能够适应不均匀的应力分布，提高巷道的整体稳定性，减少由于断层活动引起的巷道破坏风险。 该研究为近断层采动影响下的巷道支护提供了科学依据和技术方案，对于类似地质条件下的矿井安全开采具有重要的指导意义。同时，这也提醒我们，在进行煤炭开采时，必须充分考虑地质构造的影响，合理设计和选择支护措施，确保矿井作业的安全和高效。