巷道开采下充填开采与完全开挖的力学比较：FLAC3D模拟研究

巷道开采条件下的采空区处理是煤炭开采领域中的关键问题，特别是对于我国国有骨干大中型矿井，由于建筑物下压煤的比例高达60%以上，这使得建筑物下采煤技术的研究显得尤为重要。其中，充填开采作为一种有效的解决方案，已经在国内外取得了显著的成功。本文由郑宝国、杜斌斌和卢新伟合作，主要针对建筑物下巷道的充填开采与完全开挖两种处理方式进行了深入的力学分析。 他们利用FLAC3D这一先进的数值模拟软件进行对比研究。FLAC3D是一个强大的岩土工程分析工具，它能够模拟复杂的地下力学行为，包括应力分布、变形和稳定性等。通过该软件，他们模拟并比较了在不同的采矿方法下，巷道周围岩体的应力状态、支撑效应以及对巷道稳定性的影响。 文章首先介绍了研究背景，强调了在当前我国煤炭资源面临“三下”开采压力，即在地下有铁路、公路和建筑物的情况下开采的重要性。充填开采技术在此背景下显得尤为关键，因为它能够在保护地表结构的同时，确保安全和高效地开采煤炭。 在研究过程中，他们设置了特定的模拟条件，如地质参数、填充材料特性、开采进度等，以便得出精确的数据和结论。通过定量的对比分析，研究人员揭示了充填体在巷道中发挥的重要作用，比如减小了巷道周围的应力集中，提高了巷道的稳定性，从而为建筑物下充填开采策略的优化提供了科学依据。 关键词“充填开采”、“完全开挖”和“数值模拟”突出了文章的核心内容，表明了研究者是如何通过计算模拟来评估这两种开采方式的优劣，以便为实际的矿井设计和决策提供技术支持。这项工作不仅提升了我们对建筑物下采煤中充填开采力学行为的理解，也为煤炭行业的可持续发展提供了重要的理论支持和技术指导。