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KESIS 关于深部高应力巷道二次动压影响下的支护失效问题,求指点!

关于深部高应力巷道二次动压影响下的支护失效问题,求指点!

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各位前辈好,我是采矿工程研三的学生,最近写论文快被实验数据搞崩溃了,真心求教:

  1. 工程背景: 某矿 800 米深部水平,属于典型的高地应力软岩巷道。工作面回采期间,回风巷受到剧烈的二次动压影响,巷道变形非常严重。

  2. 遇到问题: 我在做 FLAC3D 数值模拟时,设置了预应力锚杆+锚索支护。但在模拟回采过程时,模型总是不收敛(Non-convergence)。

    • 即便勉强跑完,得出的巷道塑性区演化图显示,两帮变形量达到了 1.5 米,这跟井下实测的 400mm 严重不符。

    • 锚杆受力曲线在模拟中直接“拉断”了,但现场其实只是锚索托盘有些变形。

  3. 疑惑: 是不是我本构模型选错了?(目前用的 Mohr-Coulomb,是否需要换成 Strain-Softening?)

    • 或者是锚杆和围岩之间的 Interface 接触参数设得太理想化了?

  4. 备注: 毕业论文进度卡在数值模拟验证这一章了,如果这块数据对不上,后面的支护优化方案根本没法写。求各位大神救救孩子!

张梓萱 已回答的问题
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感同身受,当年我也被 FLAC 虐过。 你说的“模拟直接拉断”而“现场没断”,大概率是你的**支护单元(Structural Element)**参数设置问题。检查一下锚杆的 Yield 强度设置,还有就是网格划分。如果巷道周边的网格划分太粗,应力集中会非常假,导致局部直接崩掉。建议巷道周围 2 倍直径范围内进行网格加密。

张梓萱 已回答的问题
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800米深部已经是高地应力环境了,Mohr-Coulomb 模型肯定不行。 深部岩体有明显的流变特性和应变软化,建议你换成 Strain-Softening(应变软化模型)。另外,FLAC3D 里的接触面参数(Cohesion 和 Friction)你是不是按实验室岩芯数据给的?实际工程中要打 0.2-0.3 的折减系数,否则模拟出来的结果永远比实际要“硬”。

李思远 已回答的问题