极松散煤层U型钢支架的数值模拟增强承载力

本文主要探讨了极松散煤层巷道U型钢支架的数值模拟与分析。极松散煤层由于其特有的地质条件，巷道支护面临较大挑战。作者利用现代数值模拟方法，将实际的U型钢支架支护系统简化为一个力学模型，特别选择了ABAQUS这种强大的有限元分析软件进行非线性分析。ABAQUS以其精确的计算能力和对复杂结构的处理能力，模拟了在不同围岩压力作用下的U型钢支架的承载性能，特别是在引入结构补偿措施后，支架的承载力有显著提升。 研究以淮北某矿8203机巷的实际U型棚支护工程为例，这个工作面位于极松散煤层中，巷道尺寸和煤层特性提供了丰富的实验数据。通过实验验证，作者发现U型钢支架在应对极端条件时，通过结构补偿设计能够有效地增强其稳定性，从而保证巷道的安全和工作效率。 文章还提到了巷道支护理论在极松散煤层中的应用，如高阻可缩性的U型钢壁后充填技术、新型锚注支护技术和补偿结构的应用，这些技术在实际生产中已经取得了显著的技术经济效益。作者强调，通过对U型钢支架的工作力学模型进行三维动态有限元分析，研究人员可以更深入理解支架在工作过程中的行为，为工程实践提供精确的计算流程和方法。 本文的核心内容围绕着极松散煤层巷道U型钢支架的设计优化、数值模拟分析以及在实际工程中的应用，旨在提升巷道支护的稳定性和安全性，同时为类似矿井的巷道设计提供科学依据和技术支持。