金川矿区深部巷道围岩流固耦合稳定性数值模拟

地下水渗流会影响巷道围岩力学性质，本文结合流固耦合基本原理，以金川二矿区深部巷道为例，采用MIDAS/GTS建立了金川二矿区1000m水平某巷道流固耦合模型，研究渗流对围岩应力场、围岩变形及开挖卸载影响。计算结果表明，渗流作用对巷道围岩竖向应力的影响大于水平应力，渗流也导致围岩最大、最小主应力比无水时偏大。渗流和无水状态下围岩变形空间分布具有相似性，渗流对巷道围岩水平位移影响相对较小，但对围岩竖向位移影响较大，其中巷道拱部竖向位移明显大于无水状态，渗流时拱部最大位移约为8.2mm，而无水时仅2.3mm左右。因此，渗流效应将导致巷道顶板稳定性变差。开挖卸载对渗流场的影响表明，开挖后巷道周边压力水头迅速降低，孔隙水压力最小降为零，且孔隙水压力也从水平层状分布变为沿巷道轮廓环形带状分布。