采动影响下巷道交汇处应力演化分析及数值模拟

"采动影响下巷道交汇处应力集中演化力学分析" 在煤炭开采过程中，巷道的稳定性是确保安全高效生产的关键因素之一。本文针对这一问题，由许爱斌进行了深入研究，主要探讨了在采动影响下巷道交汇处的应力集中现象及其演化规律。研究采用了复变函数法和有限元软件ANSYS相结合的方法，为理解类似工况下的巷道力学行为提供了理论支持。 复变函数法是解决复杂边界条件下应力分布问题的一种有效工具。在本研究中，许爱斌利用该方法推导出了矩形巷道周边应力分布的基本公式。这些公式揭示了巷道周围应力场的特性，为后续的数值分析奠定了基础。矩形巷道模型常被用于模拟实际巷道的几何形状，因为它能够简化问题，同时仍然保持足够的代表性。 接着，研究人员利用ANSYS这一通用有限元软件对巷道交汇处的应力集中现象进行了数值模拟。在考虑了巷道围岩的松动圈效应后，通过单元生死法模拟了巷道开挖的过程。松动圈是指由于开采活动导致的岩体破坏区域，它的存在直接影响到巷道稳定性。单元生死法是一种动态加载方法，可以有效地模拟开挖过程中的应力重分布和岩体破坏。 在数值分析中，许爱斌得到了巷道交汇处应力集中的演化规律。这一结果对于预测巷道在开采过程中可能出现的破坏模式和稳定性问题具有重要意义。应力集中通常会导致局部应力增大，可能诱发岩体裂隙的形成和发展，甚至引发巷道的破坏。因此，了解其演化规律有助于提前采取加固措施，提高巷道的抗变形能力。 此外，研究还强调了关键词“应力集中”、“松动圈”和“数值分析”的重要性。应力集中是巷道设计和维护必须关注的关键参数，松动圈则是影响巷道稳定性的关键因素。数值分析作为一种强大的工具，可以为复杂的采矿工程问题提供精确的解决方案。 许爱斌的研究工作通过复变函数法和有限元模拟相结合，深入探讨了采动影响下巷道交汇处应力集中现象的力学机理，为巷道稳定性分析和设计提供了新的理论依据。这一研究成果对于改进巷道支护策略，减少巷道维护成本，保障煤矿安全生产具有重要实践价值。