岩体稳定性进行预测与预报。

 

　　

2）采场围岩控制问题，即岩体结构是如何破断的、破断后的岩块是否趋于稳定状态以

及结构失稳后的形态变化。如采场坚硬基本顶随着工作面的推进，不断地由连续体破断成块
体，块体重新排列后的自然结构再受覆岩自重的作用，不断变化、运动和失稳直到引起地表
沉陷。采动应力场是指矿体采出后围岩内重新分布的应力场，它是岩体变形破裂运动之源。
但由于原岩应力状态及开采后应力场难以测定，其有关的理论描述和现场测定均不成熟。受
采动应力场影响，采动岩体将发生变形直至破裂，破裂后的块状围岩体将形成堆砌结构，
其失稳即造成岩体运动，直至再形成稳定的块状堆砌结构。

 

　　

3.数值模拟方法在采矿工程中的有效应用 

　　综合考虑采矿工程的特点与数值模拟方法的发展历程，采矿工程专用数值模拟软件必
须考虑到采矿工程的特点及其开采过程中会遇到的问题，数值模拟方法反映了采矿工程的
专业色彩。因开采矿过程中引发的覆岩移动是具有其特殊的规律的，所以我们在充分考虑采
矿工程特点的基础上，充分研究采矿工程数值力学分析法的各方面，研究内容包括数值计
算法、模型合理范围等。

 

　　

3.1 新型开采工艺研究 

　　随着经济社会的不断发展，人们的环境保护意识和可持续发展理念也在不断增强。政府
提出了煤矿绿色开采技术，其

“绿色”内容包括水资源保护；林业资源保护；土地与建筑物

保护开采技术，提倡离层注浆技术等；煤层巷道支护与减少矸石排放技术等等。煤矿

“绿色”

开发技术属于我国前沿性的研究课题。如果缺乏试验设备及没有或不能进行全面的现场监测，
那么我们只能运用数值模拟方法首先进行理论性研究，研究可行性高的新型开采技术。数值
模拟分析软件可帮助我们分析填充材料的特性，促进了新型开采工艺研究的进展。

 

　　

3.2 热力学分析研究 

　　煤炭地下气化、围岩的活动规律及岩层控制问题需要我们运用数值力学分析方法进行热
力学分析。

 

　　

3.3 减轻各类动力灾害研究 

　　地震会给各类岩土工程带来极大的破坏，煤矿井井下作业时常发生瓦斯爆炸和瓦斯突
出冲击地压。我们可以运用数值模拟方法研究上述动力现象对岩体稳定性的影响程度，及如
何消除或减轻此类动力活动带来的危害。

 

　　

3.4 巷道围岩控制技术研究 

　　随着开采深度的不断增加，我们面临一个严峻的问题

—高应力软岩巷道支护问题。一般

情况下，巷道围岩受到剧烈影响后，会发生极不均匀的移动与变形现象。此时我们可以运用
数值模拟软件来研究围岩变形与移动特征，在此基础上采用正确的措施来制止围岩的变形
移动。

 

　　

3.5 研究岩体蠕变特性对工程岩体的影响 

　　岩体蠕变特性指是随着时间变化岩体强度也发生变化。尤其软岩的岩体蠕变性问题最为
突出。软岩在我国分布较为广泛，多数矿区、地铁隧道、水利工程等都存在岩体蠕变的问题。
运用数值模拟法研究岩体蠕变特性问题成为刻不容缓的课题。

 

　　

 

　　

4.结语 

　　采矿工程中的岩土工程问题有自身的特点，主要表现在采矿领域的大部分围岩稳定性
问题都涉及开采引起的强烈影响。引起围岩应力重新分布带来的高应力作用以及围岩的大范
围移动和严重破裂，导致研究问题的复杂化。随着数值模拟软件功能的逐渐强大，采矿工程
问题的研究手段越来越多，但是由于大多数的采矿工程问题处于地下，存在着很多的不确
定因素。还有很多的采矿工程问题需要通过数值模拟的手段进行深入的研究。只有充分了解