动载传播规律与巷道冲击破坏的数值模拟研究

该研究论文主要关注的是煤矿开采中的一个重要问题——动载传播规律及其对巷道结构的影响。动载，通常来源于爆破、岩层断裂等矿震活动，这些扰动会引发巷道冲击破坏和可能的冲击矿压灾害。冲击矿压是指由于动态应力作用于煤层和围岩，导致的巷道和岩体不稳定，甚至可能导致巷道崩溃的灾害性事件。 研究人员利用FLAC2D这一强大的数值模拟软件中的动态模块，对不同动载强度下的震动波在巷道顶板内的传播特性进行了深入分析。他们发现，震动波在巷道顶板中的传播并非均匀，而是随着传播距离的增加，震动引起的顶板岩层质点速度和位移呈现出递减的趋势。然而，在接近巷道区域，这种影响可能会有所增强。此外，动载强度对震动波的影响显著，相同的传播距离下，动载强度越大，引起的顶板岩层质点速度和位移也越大。 研究还特别关注了震动波对巷道各部分的影响，即顶板、底板和两侧巷帮的移动速度和位移。结果表明，当动力扰动发生在巷道上方一侧时，受影响最严重的区域是巷道顶板和靠近扰动一侧的巷帮，相比之下，底板和另一侧巷帮受到的影响较小。这为理解动载如何影响巷道稳定性提供了关键数据，从而有助于制定更有效的冲击矿压防治技术措施。 该研究不仅有助于我们理解动载传播的物理机制，也为煤矿安全管理和灾害防控提供了重要的理论支持。通过数值模拟的结果，可以指导工程师们设计更加稳固的巷道支撑结构，优化爆破策略，以及实施适当的预防措施，减少动载引发的冲击矿压风险，保障矿工的生命安全和生产效率。