深井岩巷掘进中的围岩应力场的数值分析

薛华俊¹，宋建成²，李中州²，李建平³，陈灿亭³，程政³

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 郑州华辕煤业有限公司3. 郑州煤炭工业(集团)有限责任公司

摘 要：为了减小岩巷爆破施工难度,加快岩巷掘进速度,采用FLAC3D数值模拟软件对李粮店煤矿西四回风大巷深部巷道迎头端面的应力分布状态进行模拟分析,并将分析结果应用于现场实践。研究结果表明,在深部工程开挖前,岩体在自重应力场和其它应力场的作用下,处于一个相对平衡状态的地应力场中;在地下工程施工期间,由于岩体的开挖,打破了初始应力的平衡状态,在一定范围内引起一系列与应力释放相联系的变形和破坏现象,造成开挖区附近应力的重新分布,巷道工作面前方形成了0～2.0m的应力降低区和2.0～18.5m的应力增高区,其中2.5～3.8m处为高应力区,指导了钻爆法施工,现场爆破掘进钻孔尽量避开高应力区,有效的减小了钻孔时间,提高了炮眼利用率,使巷道掘进速度加快了30%,减少了不必要的人员伤亡和财产损失,经济效益明显。

关键词：数值模拟;应力分布;变形和破坏;应力降低区;应力增高区;