深部巷道围岩变形破坏规律的数值模拟研究

陈国超， 余明浩， 曹文豪， 季宪军， 李书庆， 张 昂， 朱付祥

(南阳理工学院土木工程学院 河南 南阳 473000)

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近年来，随着我国煤化工产业快速发展，煤炭需求量日益增加，浅部煤炭资源的开采已不能满足国内市场的需求，深部开采已逐渐成为我国面临的重要课题。就现在发展的采矿技术和安全开采的需求而言，我国将深部开采的范围在700 m以下[1,2]。

随着开掘深度的不断增加，深部巷道围岩不仅要受到围岩应力重分布后的二次静力作用，还要受到爆破扰动和机械扰动等多方面的影响，简称“三高一扰动”，加之深部巷道实际施工作业的地质条件难以准确预测且不断变化，导致深部巷道围岩在开掘后的力学行为较为复杂，其变形破坏的机理相比于浅部围岩来要复杂得多[3-5]。

学者对深部巷道的围岩变形破坏及机理进行了研究。如通过物理模型试验对围岩破坏发生的过程及现象进行了研究[6]，并对围岩变形破坏机理进行了探讨。深埋巷道围岩的侧压力系数非常重要，他对围岩在静力条件下或者受动力扰动后的变形破坏和稳定性都起到至关重要的作用[7]。

为更深入地掌握深部巷道围岩变形规律，可以根据现场数据进行数值模拟和相似模拟，以指导工程实践。本研究以淮南矿区的13-1煤井的巷道作为研究对象，对巷道围岩之间的力学参数的测试以及巷道的地应力之间的参数进行研究，进而采用FLAC3D软件，模拟淮南地区的13-1煤井的深部巷道围岩变化规律。……