煤巷围岩失稳机理的数值模拟研究与应用

煤巷围岩失稳机理研究是煤炭工业中的核心议题，因为这关系到矿井的安全与生产效率。本研究以陕西省韩城矿区象山煤矿为例，针对复杂工程环境下的煤巷稳定性进行了深入探讨。煤巷围岩由于自身的物理特性，如较低的强度和发育的节理裂隙，容易发生失稳现象，这对矿井的掘进和支护提出了挑战。研究者们利用数值模拟的方法，对煤巷的失稳过程进行了细致的分析，试图揭示其失稳机理，以便提出更科学、有效的支护技术。 国内外学者对此领域进行了广泛的研究。孟庆彬等人通过对巷道布置、顶煤厚度、巷道尺寸等因素的综合考虑，揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷在开挖后的围岩变形规律和应力场分布，为煤巷的合理支护设计提供了理论基础。尹智雄等则通过分析9个影响因素，对煤巷围岩稳定性进行分类，为选择合适的支护措施提供了实用指南。 单仁亮等人的研究着重于煤巷帮部破坏的机制和加固策略，他们构建了煤巷力学模型，探讨了支护力与莫尔圆之间的关系，提倡了强化帮部和顶部支护的支护理念。杨仁树等人则采用了模糊综合聚类法和层次分析法来对煤巷围岩稳定性进行分类，并根据分类结果进行针对性的支护设计，提高了支护的精确性和有效性。 本研究不仅关注理论分析，还结合实际，如引用了赵俊龙等人的研究成果，他们对韩城矿区煤层气井分层合采的产能特征进行了详细研究，这表明在煤层气开发过程中，理解和控制煤层的特性对保障生产安全同样重要。此外，范耀对彬长矿区的大佛寺井田煤层气直井排采制度进行了优化，展示了如何在实践中改进排采技术以提高效益。 乔康作为助理研究员，主要致力于煤层气资源的开发工作，他的参与显示了该领域的跨学科合作趋势，以及对新技术和方法的持续探索。整个研究项目得到了西安科技大学能源学院青年创新项目基金的支持，这强调了学术界对解决实际问题的持续投入和对创新的重视。 煤巷围岩失稳机理研究旨在通过理论与实践相结合，为煤炭行业的安全高效生产提供强有力的技术支持，确保在复杂地质条件下实现稳定的巷道管理。