正交试验法在巷道支护设计中的应用：围岩力学参数反演

"基于正交试验的围岩力学参数反演及巷道支护设计" 本文主要探讨了在矿井巷道锚杆支护设计中如何有效地确定围岩力学参数的问题。传统的支护设计方法往往依赖于经验，但在现代科学的锚杆支护设计中，计算机数值模拟起着关键作用。然而，数值模拟的准确性与围岩力学参数的选取密切相关，因此，寻找合理且准确的围岩力学参数成为了一个重要的挑战。 作者董宗斌通过应用正交试验的方法，结合有限差分程序FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua），对影响巷道围岩稳定性的主要力学参数进行了敏感性分析。正交试验是一种统计优化技术，能够以较少的实验次数来研究多个因素的影响，并找出重要因素及其交互效应。在本文中，这种方法用于探究不同力学参数如弹性模量、泊松比、抗压强度等对巷道稳定性的影响程度。 通过对现场实际测量的围岩变形数据进行反演分析，可以得到更加符合实际情况的围岩力学参数。反演是将实际观测数据与数值模型预测结果进行对比，调整模型参数以使两者尽可能匹配的过程。这种方法提高了数值模拟的精度，为巷道支护设计提供了更为可靠的依据。 在反演得到的围岩力学参数和地应力测试结果的基础上，作者对王庄煤矿5205回风巷进行了锚杆支护设计。地应力测试是确定巷道受力状态的重要步骤，它可以帮助理解围岩的应力分布，从而优化支护方案。经过数值模拟和实际施工，该设计在现场表现出良好的支护效果，证明了这种基于正交试验和反演的支护设计方法的有效性。 该研究为矿井巷道支护设计提供了一种科学、定量的方法，强调了围岩力学参数选择的重要性，并通过实例展示了其在实际工程中的应用价值。这种方法不仅有助于提高支护设计的精确度，还可以减少因支护不当导致的巷道破坏和生产事故，对于提升矿井安全水平具有重要意义。