近年来,由于煤层气不仅是优质的清洁燃料,同时又是重要的化工原材料,因此煤层气产业得到快速发展。受地形地貌、矿产资源等影响,煤层气管道铺设面临严峻挑战,受到潮湿环境的直接影响很容易发生管道穿孔腐蚀等问题。顶管由于能够兼顾稳定土层和不稳定土层中的顶进作用而得到广泛应用,但是和埋管等作业工艺相比,在施工技术和操作方面仍然有很多可以改进的地方。因此,针对不稳定土层中顶管施工作业中存在的技术缺陷进行深入分析,并对存在的缺陷问题提出针对性的改进建议。以采用顶管施工的某区域内煤气层主干管施工为背景,通过有限元ABAQUS对煤层气管顶管施工过程进行数值模拟研究。首先根据土层条件与现场工况,对土体分层进行模型简化,由地表至下分别为素填土、流砂层、粘土层和风化花岗岩层,厚度分别为:3 m、8 m、12 m、15 m;管道埋深12 m,顶管采用外径为500 mm,顶进至30～50m,顶管工程的钢管每节长度为5 m。模型水平方向长度取50 m,竖直方向取50 m,即土体模型尺寸为50 m×22 m×50 m。通过改变激活、钝化相应网格的方法来模拟横向顶管施工引起周围地表实际变形值,并与现场监测的变形数据进行对比。利用定性分析、数值模拟验证、现场监测等手段,得到如下研究成果:（1）在推力的作用下,土体水平位移的最大值位于顶管轴线埋深处,而位于推进面正前方的土体区域将会出现最大2 mm垂直高度的隆起面,另一方面因顶推力作用而导致地表发生沉降现象,最大沉降距离达到2.3 mm;（2）基于纵向分析角度得出顶进面前方2D范围的土体存在显著性的扰动现象,并且土地水平方向上可以观测到显著增加的位移变化;（3）基于横向分析角度发现,管道周围1D范围的土体存在显著的扰动现象;（4）基于竖向分析角度发现,竖向变形对于管道以上2D范围内的土体不会带来显著的影响,土体水平位移增加速率逐渐减小,最终位移值趋于稳定。