软煤层巷道支护：外扎腿U型钢的数值模拟分析

"软煤层巷道支护数值模拟研究" 在煤炭开采中，软煤层巷道的支护是一项极具挑战性的任务，因为这类煤层的特性使得围岩容易变形，给巷道稳定性带来严重威胁。传统的微拱工字钢支护在面对松软煤层和大变形围岩时往往力不从心，不能有效保障生产安全。针对这一问题，科研人员利用FLAC数值模拟软件进行了深入研究。 FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）是一种广泛应用的数值模拟工具，它能够对地质结构进行非线性动力学分析，尤其适用于分析巷道支护的效果。在本次研究中，研究人员对比分析了微拱工字钢支护和外扎腿U型钢支护两种方案在软煤层巷道中的表现。 通过数值模拟，研究人员发现外扎腿U型钢支护在改善围岩应力状态和控制变形方面具有显著优势。这种新型支护方式能够更有效地分散和转移围岩压力，减少塑性区的形成，从而降低巷道的变形程度。这对于维护软煤层巷道的稳定性至关重要。 实际工业性试验进一步证实了这一点。在12011皮带运输巷的试验中，采用外扎腿U型钢支护后，顶板和两帮的收敛速度和位移显著降低，这表明巷道围岩的强度和自承能力得到了提升。此外，巷道的稳定性得到了有效维护，支护效果优良，完全满足了新义煤矿的安全生产需求。 这项研究的重要性在于，它不仅解决了新义煤矿的具体问题，也为其他类似条件下软煤层巷道的支护提供了有力的理论依据和技术参考。未来，在类似的地质环境中，矿业工程师可以考虑采用外扎腿U型钢支护技术，以提高巷道的稳定性，保障矿井的安全高效运行。 关键词：软煤层；巷道支护；数值模拟 中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1673-9787(2012)06-0664-05 Numericalsimulationstudyonsupportofroadwayinsoftcoalseam 这项研究通过FLAC软件的数值模拟，揭示了外扎腿U型钢支护在软煤层巷道中优于微拱工字钢支护的性能，对于改善巷道稳定性、增强围岩自承能力和保障安全生产具有重要意义。这一成果为解决类似地质条件下巷道支护问题提供了新的思路和实践方案。