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由最初的连续体破坏断裂成一个个块状的岩体,这些岩体在自由的组合之后,形成了一个
自然的岩体结构,接下来受到重力的作用,这些岩体的形态会不断的发生变化,最后会因
为失去平衡而造成地表塌陷。采动应力场作为岩体变形、破坏、断裂运动的最根本的原因,是
在矿体被采掘出来之后,围岩内部重新分布的应力场。一般的,原岩体的应力状态和开采出
来之后的应力场的测定有很大的难度,理论方面和实地的测定都不成熟。

 

  第二类:是对巷道围岩的控制问题。这一类问题主要是指开采后的覆盖岩石的移动、变
形和破坏引起的围岩应力场的变化情况及规律,还包括开采工作对巷道围岩稳定性的影响。
比如:开采时,相邻的工作区域也会受到一定的影响,巷道围岩的稳定性受到巷道布置和
支承压力的作用影响,并在研究巷道围岩的形态变化规律特征的进出上,可以选择合适的
参数和支护方式。实地的研究资料显示,一次采动的影响也可以把巷道完全损坏,而有些巷
道围岩则形成了在一定的支护条件下是很难恢复的流动性形态。对于变形幅度较大的巷道,
一定要在巷道的服务期内进行开采工作,也是能保证巷道的安全的。

 

  采矿领域的岩土工程与其他领域的岩土工程相比较,有着其本身的特征。其特殊性表现
在开采的过程总会影响到采矿区域内的大多数围岩的稳定性,从而造成围岩应力的重新分
布引起的高应力和围岩的移动、变形和严重的破坏。

 

  (二)采矿工程中数值模拟方法的运用

 

  数值模拟的发展的过程、现状和采矿工程中存在的主要问题中可看出:采矿工程问题的
特征一定要在采矿工程的数值模拟方法中体现反映出来。开采引起的敷衍的移动、变形和破
坏是有规律可循的,找出规律并结合实际情况,根据采矿工程中存在的主要问题的特点,
专门对采矿工程数值力学分析方法的各个方面进行研究。

 

  (

1)新型的开采工艺的研究 

  在现代社会,环境保护的意识、科学发展和可持续发展的观念逐渐深入人心,所以,在
采矿领域,也提出了煤矿绿色开采的技术。土地和房屋建筑的保护开采技术,瓦斯的抽放和
瓦斯与煤同时开采的技术,注意水资源的保护,在保护水的基础上进行开采的技术,减少
矸石的排放和煤矿巷道的支护技术,地下气化技术等等都是煤矿绿色开采技术的主要内容。
采用数值模拟的方法对这些技术进行研究,可以解决缺少实验设备和实地监测的问题。

 

  (

2)各种动力灾害及其控制技术的研究 

  各种动力源,例如地震波对采矿工程的进行带来了很大的挑战,带来了很多灾害。在这
种情况下,煤矿井下容易发生瓦斯爆炸等灾难,运用数值模拟的方法进行分析,得出这些
灾难对矿井岩体的稳定性的影响,达到减少动力灾害的发生和控制的作用。

 

  (

3)热力学的分析 

  煤炭的洁净利用在最近几年也在大力地推广发展,地下气化、围岩的运动的特点和规律
都要进行热力学分析。在对煤炭地下气化的过程中的煤炭和围岩的力学特征进行研究的基础
上,再深入地研究热力学分析。

 

  (

4)液体和固体的辆合作用 

  浅层的地下岩层有含水层,也有在开矿时引起的含水层失水情况,都关系到液体和固
体的辆合作用,采用数值模拟的方法也能对该类问题进行分析研究。

 (5)气体与固体的辆

合作用

 

  瓦斯突出的现象涉及到气体与固体的辆合作用,也需要通过数值模拟的方法进行分析
但仅仅是数值模拟的分析方法是不够的,还要结合一些其他的方法进行深入的研究

  (

6)岩体蠕变的特点对开采过程中岩体稳定性的影响 

  岩体的蠕动特性随时间变化而变化,这个特性在软岩上表现的更加明显。况且软岩的在
我国的分布范围广,在很多领域都有存在着岩体蠕动的情况,比如,采矿区、隧道和一些水
利工程中。所以,运用数值模拟的方法对岩体的蠕动的研究是很紧迫的任务。