半斜墙拱形煤岩巷道变形破坏试验的相似模拟研究与应用

本文主要探讨了半斜墙拱形煤岩巷道在复杂矿藏条件和开采环境下，由于采掘扰动引发的矿压显现特征。研究者采用相似物理模拟与数值模拟相结合的方法，对巷道的变形破坏行为进行了深入实验分析。试验设计的关键在于采用了两相不等围压加载模式，这种方法能有效地模拟实际矿山环境，使得实验结果与现场实测数据相符。 实验结果显示，半斜墙拱形煤岩巷道在受到开采扰动时，局部应力释放显著，特别是在软弱岩层的倾向方向上，底板会发生明显的底臌现象，而右帮也显示出明显的变形破坏。这主要是因为水平应力的挤压造成了巷道底部的不稳定，而软弱岩层的力学性质更易加剧这一问题。此外，研究还揭示了巷道结构和岩层特性对矿压响应的重要性，如煤层的厚度、倾角、硬度系数以及岩层的层理和节理发育程度都直接影响巷道的稳定性和耐受能力。 这项研究对于煤矿安全开采具有实际意义，它不仅有助于理解巷道在不同采矿条件下可能出现的破坏模式，还能为制定巷道支护策略和优化开采技术提供科学依据。通过模拟试验，可以预测和控制巷道变形破坏的风险，从而提高矿井的采掘效率，并确保巷道围岩的稳定性，降低维护成本和事故发生的可能性。 总结来说，本文的核心内容是关于半斜墙拱形煤岩巷道在特定矿压条件下的试验研究，强调了相似模拟与数值模拟技术的应用，以及如何通过理解巷道和岩层特性来预防和管理巷道的变形破坏问题。这对于保障矿井安全运营和提高资源开采效益具有重要的实践指导价值。