为了对钻孔变形特征及围岩稳定性进行研究,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了卸压开采数值模型,采用多维耦合数值模拟方法,研究了开采煤层顶板垂直应力随工作面推进的运移规律以及钻孔的挤压安全系数分布规律和剪切滑移量分布规律,分析了钻孔破坏的影响特征。研究得出:随着工作面的开采,上覆煤层产生了同步的位移,且岩层移动范围比下层煤开采范围大;随着开孔位置距离煤层顶板的偏移,当钻孔避开了顶板5～11 m挤压失稳区,钻孔挤压破坏危险区域也相对随之缩小,提高了钻孔开孔位置高度,有效减少了钻孔危险区范围。研究为钻孔的合理布置提供技术支持。
《基于FLAC3D数值模拟的钻孔变形特征及围岩稳定性研究》
该研究针对煤矿开采中的钻孔工程，采用先进的FLAC3D数值模拟软件，深入探讨了钻孔在开采过程中的变形特性和围岩稳定性问题。FLAC3D是一种广泛应用的三维离散元分析工具，尤其在地质力学和土木工程领域，它可以精确地模拟地层的非线性动力学行为。
在研究中，研究人员建立了一个卸压开采的数值模型，以模拟工作面推进时煤层顶板的垂直应力变化。他们发现，随着工作面的开采，上覆煤层发生同步位移，这种位移的范围超过了下层煤开采的影响范围，表明了开采活动对煤层顶板及周围岩层的强烈影响。此外，通过对钻孔的挤压安全系数分布规律和剪切滑移量分布规律的研究，揭示了钻孔的破坏特征。
研究表明，钻孔的位置对稳定性有显著影响。当钻孔远离煤层顶板5至11米的挤压失稳区时，其挤压破坏的危险区域会相对减小。这意味着，通过优化钻孔的开孔位置，可以有效地减少钻孔的危险区域，提高钻孔工程的安全性。这一点对于合理布置钻孔，预防和控制矿井灾害具有重要的指导意义。
此外，剪切滑移量的分布规律分析有助于理解钻孔在受力下的变形模式，为预测钻孔可能的破坏模式提供了依据。通过对这些参数的量化研究，可以为矿井的开采设计提供科学的理论支持，进一步优化开采工艺，确保开采过程的安全与高效。
本研究利用FLAC3D数值模拟技术，对钻孔变形特征和围岩稳定性进行了深入探讨，揭示了开采活动对钻孔稳定性的影响机制，为煤矿安全生产提供了理论依据和技术支撑。未来的研究可以在此基础上，结合实际矿井条件，进一步细化模拟模型，以期提出更具体、更实用的钻孔布置方案，提高矿井安全水平。
