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《侧压系数对深部采场围岩应力演化规律影响研究》是一篇探讨深部矿井开采过程中围岩应力变化规律的学术论文。该论文针对深部矿井开采中常见的地质条件复杂、地应力高、围岩稳定性差等问题,重点分析了侧压系数对围岩应力分布和演化的影响。通过对不同侧压系数条件下围岩应力状态的模拟与实验研究,论文揭示了侧压系数在深部采场中的重要作用,为深部矿井的安全高效开采提供了理论支持。
论文首先介绍了深部矿井的特点及其面临的挑战。随着浅部资源的逐渐枯竭,矿产资源的开发逐渐向深部延伸。深部矿井不仅面临更高的地温、高地压等恶劣环境,还存在复杂的地质构造和非均质性较强的岩体结构。这些因素使得深部采场围岩的应力状态更加复杂,容易引发岩爆、塌方等地质灾害。因此,研究围岩应力的演化规律对于保障矿山安全具有重要意义。
在理论分析部分,论文基于弹性力学和岩石力学的基本原理,建立了考虑侧压系数影响的围岩应力模型。侧压系数是描述水平方向与垂直方向地应力比值的重要参数,其数值大小直接影响围岩的应力分布状态。论文通过引入侧压系数,对传统的地应力模型进行了改进,使其更符合实际工程条件。
为了验证理论模型的准确性,论文采用数值模拟方法对不同侧压系数下的围岩应力进行了仿真分析。模拟结果表明,随着侧压系数的增大,围岩内部的应力集中程度显著提高,特别是在采场周边区域,应力分布更加不均匀。这说明侧压系数对围岩的稳定性具有重要影响,过高的侧压系数可能导致围岩发生塑性变形甚至破坏。
此外,论文还结合现场实测数据,对数值模拟结果进行了对比分析。通过对多个深部采场的实际监测数据进行处理,发现侧压系数的变化与围岩应力的变化之间存在明显的相关性。这一结论进一步验证了理论模型和数值模拟的可靠性,也为后续的研究提供了数据支持。
在研究成果的应用方面,论文提出了针对不同侧压系数条件下的采场支护和开采方案优化建议。例如,在侧压系数较高的情况下,应采取更为严格的支护措施,以防止围岩失稳;而在侧压系数较低的情况下,则可以适当调整开采顺序,以降低围岩应力集中带来的风险。这些措施有助于提高深部采场的安全性和经济性。
论文还指出,侧压系数并非固定不变的常数,而是受到多种因素的影响,如地质构造、开采深度、采场布置方式等。因此,在实际工程中,需要根据具体情况动态调整侧压系数的取值,以实现更精确的应力预测和更有效的围岩控制。
综上所述,《侧压系数对深部采场围岩应力演化规律影响研究》是一篇具有较高理论价值和实际应用意义的学术论文。它不仅深化了对深部矿井围岩应力演化规律的认识,也为今后的相关研究和工程实践提供了重要的参考依据。未来,随着深部资源开发的不断推进,对该领域的研究仍将持续深入,以更好地应对深部开采带来的各种挑战。
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