下伏采空区隧道变形稳定性与治理数值分析

下伏采空区隧道变形稳定性与治理数值分析摘要：针对现有矿山下伏采空区隧道变形稳定性问题，本文进行了数值分析，研究了不同支护形式的影响，进一步探讨了治理方法。结果表明，采用钢筋网加锚杆支护可以显著提高隧道变形稳定性，且施工工艺简便，耗时少。本文为下伏采空区隧道变形稳定提供了一定的参考和指导。关键词：下伏采空区；隧道；变形稳定性；支护形式；治理方法Abstract:Inviewofthedeformationstabilityproblemofthetunnelinthegoafareaoftheexistingmine,thispaperconductsnumericalanalysis,studiestheinfluenceofdifferentsupportforms,andfurtherexploresthetreatmentmethods.Theresultsshowthattheuseofsteelmeshandanchorsupportcansignificantlyimprovethedeformationstabilityofthetunnel,andtheconstructiontechnologyissimpleandtime-saving.Thispaperprovidessomereferenceandguidanceforthedeformationstabilityoftunnelsingoafareas.Keywords:goafarea;tunnel;deformationstability;supportform;treatmentmethod一、引言地下采矿是当前不可或缺的能源开发方式之一，但随着采矿深度的不断加深，下伏采空区隧道变形稳定性问题逐渐凸显。因此，针对该问题进行研究和治理具有重要的意义。本文针对下伏采空区隧道变形稳定性问题进行了数值分析，重点研究了不同支护形式的影响，进一步探讨了治理方法。二、数值模拟方法本文采用有限元软件ANSYS进行数值模拟，建立了下伏采空区隧道变形的三维模型，并设置不同支护形式和不同的载荷条件，进行分析和模拟。为了保证数值模拟的准确性，本文进行了以下两方面工作：（1）采用真实矿山的测量数据和物理力学参数，确定了模型的材料性质和初始边界条件；（2）通过对比实测数据和模拟结果，验证了数值模拟的可靠性和准确性。三、数值分析结果本文进行了多组数值模拟，得出以下主要结论：（1）不同支护形式对隧道的变形稳定性有显著影响。其中，采用钢筋网加锚杆支护可以显著提高隧道变形稳定性，使得隧道的最大变形量和应变值均显著降低，而石质混凝土支护的效果相对较差；（2）隧道周围的受力状况对隧道变形稳定性也有一定影响，当隧道周围存在大量矿岩区域时，容易引起隧道变形，而在较硬的岩石区域对隧道的变形稳定性有一定的保护作用；（3）隧道形状和支护方式对隧道变形稳定性有一定影响，对于曲率较大的隧道，应采用较好的支护方式以保证隧道的变形稳定性。四、治理方法根据数值分析结果和现场实际情况，本文提出了一些治理方法：（1）采用钢筋网加锚杆支护。该方式不仅能够提高隧道的变形稳定性，而且施工工艺简便，成本相对较低。（2）选择适当的隧道位置。避免隧道穿越矿岩大面积区域，选择硬岩区域进行建设。（3）采用合适的隧道形状。对于曲率较大的隧道，应选用不同的支护方式，以保证隧道的稳定性。五、结论本文综合分析了下伏采空区隧道变形稳定性问题，并进行了