FLAC3D中Cable数量对锚杆拉拔模拟试验 结果的影响

为研究相同锚杆长度时Cable数量对模拟结果的影响,采用FLAC~(3D)中的Cable结构单元建立锚杆模型,并在相同围岩属性、网格密度、边界条件等条件下,通过拉拔模拟试验研究Cable数量和锚固剂刚度对结果的影响。结果表明:按照FLAC~(3D)帮助手册中根据development length设置Cable数量的建议并不可靠;对相同长度锚杆划分为不同Cable数量时,模拟结果有明显不同;当单一Cable长度与网格长度划分一致或比网格更短时,锚杆能获得较大的拉拔轴力;可以根据现场拉拔试验确定锚杆的极限拉拔力,然后在数值模拟中设定单一Cable长度为网格长度的0.5～1倍之间寻找与现场试验相符合的模拟方案;锚固剂刚度变化对锚杆轴力的峰值影响并不显著,但会改变轴力的峰后变化特征。     

加筋土挡墙在露天矿排土场的应用研究

通过对加筋土挡墙模型和露天矿排土场边坡工程实践进行分析,探索加筋土挡墙在露天矿排土场边坡应用的可能性。依据规范初步计算了加筋土挡墙的理论加筋方案,进而采用数值模拟和模型试验相结合的方法,对加筋方案进行优化。通过比较不同加筋布置方案对挡墙性能的影响,探讨了加筋土挡墙模型的工作特性。模型试验结果表明,本模型加筋布置宜遵循“上部稀、长,下部密、短”和“中间长,两边短”的原则。筋带拉伸和回填砂土密实度会影响筋带和填土的相互作用,对试验结果有极大地影响。依据模型试验结果,对比分析了不同加筋方案对露天矿排土场边坡的加固效果。结果表明,在充分加筋的条件下,水平加筋较垂直坡表加筋可更大程度的提高边坡稳定性,基于极限平衡方法,当所有筋带全部穿越潜在滑面后,潜在滑面的稳定系数将不再提高。通过研究,可为排土场边坡综合治理措施的制定提供依据。     

应变软化模型中内聚力对模拟结果影响的数值模拟研究

为评价应变软化模型中内聚力对模拟结果的影响,利用FLAC 3 D软件建立标准尺寸的圆柱体模型,采用单向加载方式开展数值模拟研究.结果表明:采用摩尔库伦模型时,内聚力大小与峰值强度呈线性相关.在应变软化模型中,仅改变应变软化参数,峰前特性与摩尔库伦模型表现一致;其他条件相同时,峰后塑性应变的标志点越小,或峰后应变软化参数与峰前参数差值越大,峰后的应变软化效果越明显.软化标志点较大或内聚力软化程度较小时,这种现象都不明显.在FLAC 3 D中一般将软岩的内聚力软化,即可达到相应的软化效果,而无需对内摩擦角、抗拉强度软化.同时,在常规数值模拟中采用峰后能量反映冲击倾向性很可能是不够准确的.     

锚杆拉拔模拟中平衡状态对模拟结果的影响研究

为了分析锚杆拉拔模拟中不同平衡状态对模拟结果的影响,采用数值模拟方法在FLAC3 D中利用Cable结构单元建立锚杆模型,并通过拉拔试验研究不同平衡状态、不同建模方式对锚固效果的影响.结果表明:从轴向应力的演化趋势看,是否计算锚杆安装后锚杆与围岩的二次平衡并不影响锚杆拉拔试验中轴向力的演化趋势,但会影响到轴向力的数量级和锚固系统失效的时间;从相对时步而言,钻孔内锚固平衡对模拟结果的影响较小,由于钻孔内锚固平衡后运算时步会显著增加,若考虑围岩应力释放和锚杆滞后发挥支护作用则不能忽略钻孔内锚固平衡状态,若仅评价锚杆参数改变对支护效果的最终影响,则无需考虑钻孔内锚固平衡问题;与锚杆接触实体单元属性要比Cable本身的锚固剂参数对模拟结果的影响更为显著.     

同忻煤矿大采高综放开采工作面矿压研究

为准确掌握大采高综放开采工作面液压支架的受力及运行状态,分析工作面受采动及放顶煤影响的矿压变化规律,采用实测法对同忻煤矿11个测站支架的支护阻力进行长期监测。结果表明:同忻煤矿8101工作面全体支架平均支护阻力18.31 MPa,占额定工作阻力的51.60%。工作面存在周期来压现象,平均3耀5 d,来压步距19.1耀26.6 m,平均为22.22m,增载系数1.18,来压持续时间较短,不明显。多个支架在来压期间液柱值达到38 MPa,部分支架工作阻力超过额定阻力,合理的支护阻力底限值应大于38 MPa。支架前柱的工作阻力普遍大于后柱,工作面中部支架的工作阻力普遍大于两端。     

新阳煤矿高浓度胶结充填站设计

针对新阳煤矿村庄下压煤情况,简要介绍了煤矿高浓度胶结充填技术,详细对煤矿高浓度胶结充填充填站设计进行了探讨,讨论了煤矿充填站的系统组成、充填站建站原则和主要设计步骤,并结合系统设计充填能力对其充填站所用设备进行了选型,提出充填站分别建在东风井和二号井附近两个方案,经分析认为充填站建设在东风井附近料浆输送距离较短、技术难度相对较低、经济效益更好。     

煤矿专用充填巷放顶煤充填开采可行性分析

结合现有放顶煤充填开采技术,在分析现有复杂技术设备系统、减小地表下沉效果不明显、存在诸多安全隐患的基础上,从技术角度论证了煤矿利用专用充填巷进行放顶煤充填开采可有效解决顶板压力过大、井下自然发火、瓦斯粉尘浓度过高等问题,从经济角度提出了该技术适用的2个判别公式,并简要介绍了专用充填巷的布置方案。     

岩溶条件下浅埋近距离煤层开采的数值模拟研究

为研究岩溶条件下煤层开采的采动影响,基于贵州毕节青龙煤矿的地质条件,建立包含岩溶结构的开采模型,模拟研究开采扰动、开采速度、开采方向等因素的影响。研究表明:岩溶结构造成顶板应力突变,突变位置在岩溶与非岩溶边界区域较为明显;岩溶结构正下方煤层内垂直应力相对较小,但外围可能较大,应在到达岩溶结构正下方以前做好防灾准备;浅埋近距离上保护层开采对下部被保护层有较好的卸压效果,但增透效果较为有限;适当提高开采速度有助于缓解顶板的高应力状态,但也会造成下部被保护层增透效果减弱;下部煤层采用与上部煤层相同的开采方向时,安全性相对更高。     

2011-2013年4起典型冲击地压事故分析

为提高我国应对冲击地压事故的能力,结合2011-2013年4起冲击地压事故,分析典型冲击地压事故的特点、原因,反思救援存在的问题。分析认为冲击地压事故多发生在煤层埋藏较深、地质条件复杂区域;夜间、掘进巷道事故多发;事故造成巷道、设施、人员和财产损失严重。认为煤岩体具有冲击倾向性是发生冲击地压的根本原因,复杂地质条件是发生冲击地压的诱发因素,防冲措施不到位、监管乏力等是造成人员伤亡的重要原因。为避免冲击地压发生后演化为致死性冲击地压事故,应简化事故上报程序,建立健全监管机制,加强井下避险系统建设,提高工人的安全意识和自救能力,以提高被困人员的存活率。     

王家岭煤业首采工作面合理支架参数研究

为确定王家岭煤业首采工作面支架参数,采用公式算法和工程类比法进行了研究。研究认为:采用顶板结构分析估算法和数值模拟回归分析法获得的计算结果,能为选择合理支护参数提供参考,倍重系数法确定的参数可作为合理支护参数的上下限;而以统计回归为主获得的算法,应针对近年来的发展更广泛的采集样本数量,以获得与时俱进的支护参数。最终选择ZF16000/23/43D型放顶煤液压支架。