村庄下似膏体充填开采FLAC3D数值模拟与影响因素分析

本篇文章主要探讨了村庄下方进行似膏体充填开采的数值模拟分析。研究针对某一特定采区的村庄下开采，采用FLAC3D软件进行了深入的数值模拟，重点考察了充填材料的配比和力学特性对其减沉效果的影响，以及充填工艺设计、模型构建和计算过程。 首先，研究者关注了充填材料的选择，即似膏体的组成及其力学性能，这对减小地表沉降具有关键作用。通过对不同比例和特性的充填材料进行试验，得出了优化的充填方案，确保了地基的稳定性和支撑能力。 其次，模型的建立和计算过程中，模拟了注浆压力和时间对围岩压力的影响，通过围岩压力-时间变化曲线图，揭示了充填过程中的动态响应。图4展示了这一变化趋势，表明合理的充填工艺能够有效地控制围岩的应力状态。 在隧道施工方面，文章指出两侧隧道的竖向位移主要集中在拱顶和仰拱区域，且深埋侧隧道的位移通常大于浅埋侧。然而，二次支护措施在浅埋侧隧道的稳定性提升上表现出明显的效果，特别是在抑制底部隆起方面。图5则展示了混凝土应力随时间的变化，显示了不同部位的应力分布情况。 文章结论指出，隧道应力在拱顶、拱腰和边墙区域变化显著，深埋侧隧道承受的剪应力较大，受到中间岩柱作用更为明显。尽管拱脚处存在明显的塑性区，但两侧隧道中间岩柱也出现了小部分塑性区，这提示在实际施工中需要采取加固措施，防止偏压荷载导致的岩柱偏移。 研究引用了多篇相关领域的学术论文，如张运良等人关于小净距隧道施工的监控量测与数值分析，以及李之达等人的小净距隧道施工的平面数值模拟，这些都为本文的理论分析提供了丰富的实证支持。 作者黄鑫和赵卫强、许保国来自中国矿业大学和北京工业职业技术学院，他们的研究领域涵盖了岩土工程，旨在为村庄下充填开采提供科学的理论指导和技术支持。该研究成果发表于《煤炭技术》杂志，2018年12月的第37卷第12期，为煤炭开采领域中的村庄下开采技术改进提供了有价值的数据和理论依据。