兩中段開(kāi)采水平礦柱穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析

采用有限元數(shù)值模擬方法,研究露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采中次生應(yīng)力對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性影響。分析結(jié)果表明,水平應(yīng)力對(duì)圍巖穩(wěn)定性有重要影響,側(cè)壓系數(shù)大于0.5,水平應(yīng)力對(duì)圍巖產(chǎn)生不利影響;側(cè)壓系數(shù)大于2.0,不利影響迅速擴(kuò)大。圍巖中存在鉸接拱結(jié)構(gòu),圍巖體通過(guò)這種結(jié)構(gòu)來(lái)承擔(dān)上部荷載。

沿空掘巷窄煤柱穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究——通過(guò)數(shù)值計(jì)算分析，研究了綜放沿空掘巷圍巖變形及窄煤柱的穩(wěn)定性與煤柱寬度、煤層力學(xué)性質(zhì)及錨桿支護(hù)強(qiáng)度之間的關(guān)系，提出一個(gè)新觀點(diǎn)，即高強(qiáng)度錨桿支護(hù)的窄煤柱是沿空掘巷圍巖承載結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要組成部分，并針對(duì)不同煤...

根據(jù)緩傾斜礦體的特征,采用flac3d軟件對(duì)某鐵礦1#礦體采空區(qū)穩(wěn)定性進(jìn)行了充填前后的數(shù)值模擬,對(duì)空區(qū)治理、礦柱回采的方案制定及安全生產(chǎn)具有一定的借鑒作用。

順層巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性受到多種因素影響.針對(duì)坡腳縱向開(kāi)挖因素,采用有限差分軟件flac3d對(duì)開(kāi)挖過(guò)程邊坡穩(wěn)定性變化進(jìn)行數(shù)值模擬分析.模擬結(jié)果表明,坡腳縱向開(kāi)挖長(zhǎng)度較小時(shí),位移計(jì)算收斂;小幅度擴(kuò)大縱向開(kāi)挖長(zhǎng)度時(shí),由于邊坡周?chē)鷰r體的約束作用,不會(huì)發(fā)生沿層面的滑動(dòng);當(dāng)開(kāi)挖長(zhǎng)度接近臨界值時(shí),邊坡位移將由蠕變發(fā)展到滑移.計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際吻合較好,可為類似施工建設(shè)提供理論參考.

為判定礦山地下采礦巷道圍巖穩(wěn)定性,得出較為可靠的結(jié)果,文中運(yùn)用flac3d有限差分軟件對(duì)采礦巷道進(jìn)行模擬計(jì)算,得出在有支護(hù)和無(wú)支護(hù)條件下的變形值;根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的變形量的上限值,判定采礦巷道圍巖在沒(méi)有支護(hù)的條件下是穩(wěn)定的,不需要進(jìn)行支護(hù)。

礦山開(kāi)采時(shí),不同的施工工藝會(huì)形成不同程度的采空區(qū)和崩落空區(qū),可能引起地表開(kāi)裂和下沉,導(dǎo)致地面建筑物陷落、倒塌及礦區(qū)地震等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。分別對(duì)岷縣寨上金礦采場(chǎng)采用充填采礦法和空?qǐng)霾傻V法,借助ansys有限元計(jì)算軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,確定最佳的施工方案。計(jì)算結(jié)果表明:充填采礦法可以有效減少采場(chǎng)地壓,支撐圍巖,減緩采后空區(qū)圍巖的移動(dòng)和破壞。

深部巷道圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究——以某煤礦-648m南翼回風(fēng)大巷400m的試驗(yàn)段為研究背景，以數(shù)值分析為手段，分析了巷道支護(hù)前后應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)、塑性區(qū)的分布情況，對(duì)巷道的穩(wěn)定性和支護(hù)參數(shù)的合理性做出了評(píng)價(jià)，并將數(shù)值分析結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證...

通過(guò)rfpa方法考慮巖石材料的細(xì)觀非均勻特性,對(duì)深埋硬巖隧洞全斷面一次開(kāi)挖和分?jǐn)嗝娑啻伍_(kāi)挖進(jìn)行數(shù)值模擬分析,直觀呈現(xiàn)隧道圍巖破裂面位置與形態(tài)漸進(jìn)破壞誘致失穩(wěn)的演化全過(guò)程,并與現(xiàn)場(chǎng)破壞情況對(duì)比研究,旨在揭示兩種不同施工過(guò)程中應(yīng)力演化、位移擴(kuò)展、能量釋放多個(gè)特征方面對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響及其破壞機(jī)制。數(shù)值模擬結(jié)果表明,隧洞圍巖穩(wěn)定性采用分?jǐn)嗝娑啻伍_(kāi)挖優(yōu)于全斷面一次開(kāi)挖方式,為應(yīng)對(duì)1#引水隧洞tbm掘進(jìn)到錦屏山核部強(qiáng)巖爆風(fēng)險(xiǎn),排引2#橫通道往西洞段采用鉆爆法超前實(shí)施導(dǎo)洞方案為最佳。雖然分?jǐn)嗝骈_(kāi)挖可以顯著地降低圍巖破壞風(fēng)險(xiǎn),但不能徹底排除多次擴(kuò)挖過(guò)程中圍巖大塌方的情況,則建議這些洞段直接鉆爆擴(kuò)挖到位,讓tbm步進(jìn)安全通過(guò)為宜。同時(shí)深埋硬巖\"城門(mén)型\"隧道的破壞機(jī)制是來(lái)自側(cè)壁破壞為主而拱形部位不存在壓力拱破壞,與淺埋隧道的破壞在拱頂?shù)钠茐臋C(jī)制有明顯區(qū)別,對(duì)認(rèn)識(shí)隧道破壞機(jī)制有重要意義。

為研究緩傾斜中厚礦體采空區(qū)穩(wěn)定性,在研究采空區(qū)失穩(wěn)機(jī)理以及收集礦床資料、采礦進(jìn)程及進(jìn)行室內(nèi)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用數(shù)值模擬軟件flac對(duì)磨坊礦五號(hào)井2號(hào)礦體4號(hào)采場(chǎng)的開(kāi)采活動(dòng)進(jìn)行了模擬.通過(guò)對(duì)采空區(qū)豎向應(yīng)力分布,塑性區(qū)發(fā)展趨勢(shì)以及剪應(yīng)變?cè)隽康姆治?得出了空區(qū)的穩(wěn)定性程度及破壞發(fā)展趨勢(shì):(1)在空區(qū)頂板與地板中心處出現(xiàn)了拉應(yīng)力的集中;(2)空區(qū)剪切破壞首先發(fā)生在角隅與礦柱的中下部,導(dǎo)致礦柱的失穩(wěn),然后再向空區(qū)邊緣頂板上部發(fā)展,最終導(dǎo)致頂板整體塌陷;(3)一、二步開(kāi)挖后空區(qū)處于穩(wěn)定狀態(tài),最后一步開(kāi)挖后,采空區(qū)失穩(wěn).

基于多層采空區(qū)的復(fù)雜建設(shè)用地,利用已有的勘察結(jié)果,以地表變形計(jì)算的殘余沉降量作為已知的結(jié)果,通過(guò)綜合巖石試驗(yàn)的結(jié)果及工程類比經(jīng)驗(yàn),將地質(zhì)模型中各類巖組賦予適當(dāng)?shù)奈锢砹W(xué)性質(zhì)參數(shù),進(jìn)行反復(fù)試算、調(diào)整,最大限度地按照實(shí)際地質(zhì)體的地質(zhì)條件和工程條件反演地質(zhì)體材料屬性參數(shù),建立多層復(fù)雜的采空區(qū)的地質(zhì)模型。通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果顯示,采空區(qū)進(jìn)行注漿處理后,選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)型式,則有無(wú)建筑物條件下的地面沉降變形值均很小,且變化不大。這些方法可以有效地預(yù)測(cè)在建筑物荷載作用下采空區(qū)的沉降變形,為評(píng)價(jià)場(chǎng)地的工程地質(zhì)穩(wěn)定性和工程建設(shè)適宜性。

為了分析錫礦山銻礦床五窿道區(qū)老采空區(qū)上方建筑地基穩(wěn)定性,對(duì)該區(qū)的采空區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,分析和探討了采空區(qū)建筑物移動(dòng)變形機(jī)理和采空區(qū)圍巖失穩(wěn)機(jī)理。采用abaqus對(duì)采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性進(jìn)行三維有限元模擬分析,研究表明,該區(qū)采空區(qū)都存在破壞的可能,對(duì)老采空區(qū)必須進(jìn)行處理。

砂土基型淺埋煤層保水煤柱穩(wěn)定性數(shù)值模擬——淺埋煤層間歇開(kāi)采保水采煤的關(guān)鍵是確定工作面的合理推進(jìn)距離和煤柱尺寸，通過(guò)相似材料模擬已得到工作面的合理推進(jìn)距離，并為實(shí)踐所證實(shí)。以相似材料模擬所得到的工作面推進(jìn)距離與覆巖裂隙高度關(guān)系為依據(jù)，建立了數(shù)值...

針對(duì)獅子山銅礦西部飄帶薄小盲礦體采空區(qū),采用dimine三維礦業(yè)軟件與flac3d數(shù)值分析軟件的耦合建模技術(shù),成功地將c-als探測(cè)獲得的采空區(qū)掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入dimine中創(chuàng)建三維塊體模型,然后耦合到flac3d中建立采空區(qū)三維數(shù)值模型,并在flac3d軟件中進(jìn)行模擬計(jì)算。從位移、應(yīng)力、塑性區(qū)分布及安全系數(shù)等方面分析了十中段和十一中段采空區(qū)的穩(wěn)定性,結(jié)果表明,采空區(qū)暫時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài),不會(huì)發(fā)生破壞。但是,在各種影響因子的共同作用下,采空區(qū)周?chē)鷰r體的應(yīng)力及位移會(huì)在原有水平上進(jìn)一步發(fā)展。采空區(qū)上方應(yīng)盡量禁止設(shè)備通行,減少爆破荷載對(duì)圍巖的重復(fù)擾動(dòng),以防止安全事故的發(fā)生。

利用數(shù)值模擬手段,研究雙層車(chē)站結(jié)構(gòu)采用pba工法開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程中的力學(xué)性態(tài)。計(jì)算結(jié)果表明：導(dǎo)洞開(kāi)挖及扣拱是控制pba工法產(chǎn)生沉降的關(guān)鍵,按照pba工法進(jìn)行雙層車(chē)站施工可以滿足圍巖變形控制標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)安全性的要求。研究成果可為類似工程的設(shè)計(jì)、施工提供參考依據(jù)。

運(yùn)用flac3d對(duì)南京市某住宅小區(qū)基坑工程進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,對(duì)基坑開(kāi)挖和支護(hù)的力學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè),并對(duì)模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,分析了基坑變形和失穩(wěn)機(jī)理。據(jù)此,對(duì)原基坑設(shè)計(jì)方案提出了修正,修正方案又用flac3d進(jìn)行了模擬驗(yàn)證,表明修正方案是可行的。分析結(jié)果也證實(shí)了flac3d在基坑工程數(shù)值模擬方面具有良好的適應(yīng)性。

本研究以北洺河鐵礦為工程背景,針對(duì)采準(zhǔn)切割工作中出現(xiàn)的軟巖交叉巷道,運(yùn)用flac3d對(duì)聯(lián)巷交叉口進(jìn)行三維數(shù)值模擬分析,研究交叉口圍巖的力學(xué)、位移和變形破壞演化規(guī)律,并將控制點(diǎn)的位移監(jiān)測(cè)值與計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)果表明:數(shù)值模擬方法必須輔以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè),才能客觀正確地反映出地下工程在施工過(guò)程中圍巖應(yīng)力、位移及塑性區(qū)分布等特征,并為施工設(shè)計(jì)提供有效的參考依據(jù)。

為保障礦山安全生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理,針對(duì)黑山露天煤礦南幫邊坡,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)勘察和巖石力學(xué)試驗(yàn),建立flac~(3d)數(shù)值模擬計(jì)算模型,從應(yīng)力、位移、塑性區(qū)變化等方面進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。結(jié)果表明,該礦南幫邊坡豎直和水平應(yīng)力符合地應(yīng)力分布規(guī)律,由于受到開(kāi)挖卸荷及上部覆巖擠壓作用,在坡腳煤臺(tái)階處出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。邊坡整體位移較小,基本處于穩(wěn)定狀態(tài),在+2420～+2430m煤臺(tái)階坡腳處出現(xiàn)局部塑性集中區(qū),后期可能產(chǎn)生局部變形滑坡現(xiàn)象,需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。分析結(jié)果為礦山邊坡防護(hù)和安全生產(chǎn)提供重要技術(shù)依據(jù)。

圍巖施工期穩(wěn)定性是隧道工程安全的面臨的重要問(wèn)題.針對(duì)黑山隧道黃土隧道開(kāi)展數(shù)值模擬計(jì)算分析,基于施工期間隧道拱頂沉降和圍巖洞內(nèi)收斂變形特點(diǎn),研究分析了考慮隧道左、右線施工期相互影響,進(jìn)而分析隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)效果.計(jì)算結(jié)果表明:掌子面推進(jìn)過(guò)程是影響圍巖變形的重要因素;隧道先行先開(kāi)挖隧道產(chǎn)生的地應(yīng)力重新分布相當(dāng)于使右線埋深增大,有利于形成拱效應(yīng);表明初期表面支護(hù)的強(qiáng)度能很好的滿足穩(wěn)定性控制的要求,并具有可靠的安全余度.

文章結(jié)合始祖山公路隧道工程,采用數(shù)值模擬方法對(duì)該隧道施工全過(guò)程進(jìn)行分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明:數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相近,具有較高的可靠性,通過(guò)數(shù)值模擬可以有效的反映隧道開(kāi)挖施工過(guò)程中圍巖的變形情況以及可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況,對(duì)隧道的施工有一定的指導(dǎo)意義。

為了準(zhǔn)確評(píng)估新建長(zhǎng)昆客運(yùn)專線長(zhǎng)沙至玉屏段2號(hào)隧道1號(hào)斜井棄渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性,防止其產(chǎn)生滑坡造成生命財(cái)產(chǎn)巨大損失,采用geostudio軟件建立數(shù)值模型,確定模型參數(shù)和邊界條件,計(jì)算分析不同工況、不同方法條件下棄渣場(chǎng)邊坡的穩(wěn)定性。結(jié)果表明:降雨入滲對(duì)棄渣場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性影響很?。辉诓煌r下,棄渣場(chǎng)邊坡安全系數(shù)均大于所規(guī)定的邊坡安全系數(shù)控制標(biāo)

以彈塑性理論為基礎(chǔ),利用通用有限元分析軟件ansys,通過(guò)數(shù)值模擬方式,分析巖溶隧道圍巖及支護(hù)穩(wěn)定性.重點(diǎn)從圍巖應(yīng)力、位移、塑性區(qū)角度探究既有隱伏溶洞對(duì)隧道圍巖及支護(hù)穩(wěn)定性影響.研究成果為隧道工程開(kāi)挖及支護(hù)施工提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持.

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,地下工程項(xiàng)目越來(lái)越多,特別是隧道開(kāi)挖工程。由于我國(guó)地形地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,在開(kāi)挖前必須對(duì)隧道周?chē)刭|(zhì)條件進(jìn)行分析和評(píng)估,減少安全隱患。文章以巖溶區(qū)隧道開(kāi)挖為例,針對(duì)在巖溶區(qū)開(kāi)挖隧道會(huì)產(chǎn)生的不良效果,通過(guò)運(yùn)用國(guó)際上著名的大型巖土工程計(jì)算軟件flac3d,快速分析出溶洞在隧道不同位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變,通過(guò)討論和計(jì)算最終得出當(dāng)巖溶區(qū)存在于隧道周?chē)鷷r(shí),應(yīng)考慮偏壓對(duì)隧道穩(wěn)定性的影響,并加強(qiáng)隧道邊墻的支護(hù)。