煤層采空區(qū)排水對斜井管片結構影響的數值模擬分析.pdf

1、新街礦區(qū)斜井井筒采用TBM工法進行施工。在煤礦系統(tǒng)，采用立井比較多，而采用斜井比較少。尤其斜井采用TBM法施工可以說在國內基本屬于空白。對這一問題開展研究具有劃時代的意義，它對于我國煤礦建設技術是一場革命，為煤礦安全、高效生產具有極其重要的社會、經濟、現實意義。
　　本文依托新街礦區(qū)煤層開采設計，重點研究由于地下水的存在對斜井管片結構造成的不利影響。以數值模擬為主要研究方法，分別采用UDEC離散元軟件和FLAC3D有限差分軟件進行

2、二維和三維數值模擬。主要分析了煤層采空區(qū)排水邊界條件的變化對斜井管片結構內力和位移產生的影響。
　　用UDEC軟件進行二維模擬分析時，主要考慮了巖體節(jié)理開度和煤層采空區(qū)排水邊界水壓力條件的變化對斜井管片結構內力和位移的影響;用FLAC3D軟件進行二維和三維模擬時，主要考慮了煤層采空區(qū)節(jié)點排水量和煤層采空區(qū)排水邊界水壓力條件的變化對斜井管片結構內力和位移的影響。主要研究工作和取得的成果如下:
　　(1)開挖平衡與排水平衡模擬結

3、果對比可以發(fā)現，采空區(qū)排水使管片結構內力相對于煤層開采結束時有所增大。且管片結構最大軸力均出現在左幫偏下，最大彎矩則有從左幫向右?guī)鸵苿拥内厔荨?br>　　(2)煤層采空區(qū)排水會對管片結構位移尤其是豎向位移產生影響，且增加幅度較大。
　　(3) UDEC二維模擬結果顯示，巖層的節(jié)理開度越大，采空區(qū)排水量也越大，對管片結構位移和內力的影響就越大。
　　(4) FLAC3D二維模擬結果顯示，煤層采空區(qū)單節(jié)點排水量越大，對管片結構的