基于FLAC3D的煤巖體單軸壓縮數值模擬研究

褚佳琪

（安徽理工大學 礦業工程學院，安徽 淮南 232001）

0 引言

近年來，隨著我國煤炭資源開采深度和開采強度的增加，發生沖擊地壓的礦井數量快速增多，事故頻度和強度也明顯提高。由于我國礦山工程地質災害問題日漸突出，社會的生產活動以及生態環境均受到嚴重制約，而礦山工程地質災害受到人為活動條件、氣候植被條件、地形地貌條件、地質條件及歷史災害發生的規模、頻次、密度等許多因素的影響，近年來發生了不同規模大小的地質災害，其中煤巖動力災害問題尤為突出。煤巖動力災害的主要表現為地震、火山噴發、山崩滑坡、煤與瓦斯突出、沖擊地壓等，其中沖擊地壓是一種與地應力有關的地質災害。據悉，礦山進入1 000 m 以下進行深部開采時，由于高地應力、高地溫、高滲透壓以及強烈開采擾動的影響，煤巖體往往發生沖擊地壓。

沖擊地壓的發生，與煤巖體的力學特性、組合形式以及受力環境等各種因素密切相關，眾多學者針對煤巖組合體的特性進行了研究探討，付斌等利用數值模擬軟件，對不同圍壓和不同組合傾角條件下的煤巖組合體進行了力學特性和聲發射特征研究；胡順銀等對煤巖模型破壞時的應力及變形情況進行了模擬分析；張凱文等模擬分析了真三軸加載過程中巖石的損傷與破裂演化過程及特征；蔣中明等對不同圍壓下對巖石進行了不同變形參數及強度參數的數值模擬研究；周天白等采用數值模擬反演了煤巖材料的參數，對煤巖材料變形破壞的主控參數進行了研究；……