地面充填钻孔钻进过程应力-位移演化规律数值模拟研究

摘要：

为掌握地面充填钻孔钻探施工过程中孔壁围岩应力-位移分布及演化规律,探索地面钻孔发生变形破坏的力学机制,从而为钻孔结构设计提供理论支撑,以典型矿井地面充填钻孔施工为研究对象,运用FLAC3D对钻孔钻进过程进行了数值模拟,着重分析了钻进至50、250、500 m时钻孔围岩的应力-位移演化规律.研究结果表明:钻孔孔身围岩应力-位移分布是造成其变形破坏的直接诱因,垂直应力、水平应力随着钻孔深度增加呈线性增长;最大垂直位移位于钻孔顶部,钻进到一定深度后增长趋势明显减缓,呈非线性递增趋势,垂直位移的不同步将造成钻孔产生离层;水平位移随钻孔深度整体呈线性增长,峰值位于钻孔底部围岩,水平位移是孔身产生剪错、缩颈变形破坏的直接诱因.研究成果可为类似地面充填、注浆和瓦斯抽放钻孔结构设计优化及施工提供理论指导.

关键词：钻探施工、数值模拟、垂直位移、水平应力、演化规律

所属期刊栏目：45

分类号：TD325(矿山压力与支护)

资助基金：天地科技公司其他内部研发项目KJZH-2024-JJZD-02

在线出版日期：2024-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1-6