南京铅锌银矿巷道围岩支护数值模拟研究

随着埋深的增加,矿山主巷道周围的位移逐渐增大,应力集中情况愈趋显著,因此,需对主巷道的稳定性进行分析。采用数值模拟的方法,模拟计算了不同厚度素混凝土喷层支护下巷道应力的重新分布情况,为矿山进行主巷道支护提供了依据。     

分层不掏槽爆破在下山巷道掘进中的试验研究

针对煤矿下山巷道钻爆法掘进中普遍存在的循环进尺小、炮孔利用率低、爆后矸石堆积工作面、留底严重等问题,提出一种分层不掏槽爆破技术。基于高速摄影和掏槽破岩理论,通过试验对比,分析了直眼掏槽、楔形掏槽、不掏槽3种形式的爆破破岩效果优劣;并使用ANSYS/LS-DYNAY有限元软件,对实际工程中不掏槽单孔爆破时的炮孔内岩石连续损伤演化累积过程进行数值模拟。在实际煤矿下山巷道掘进施工中,采用楔形加直眼掏槽和分层装药、同时起爆、不掏槽2种爆破方案,进行现场试验。通过对掘进进尺、炮孔利用率、光爆效果、抛渣距离、矸石块度等指标的对比分析,评价设计方案,优选出综合指标最佳的爆破方案。采用此方案,能将月进尺提高13%以上,并能大大提高出矸效率。     

巷道支护加钢筋网喷射混凝土破坏过程的数值模拟

确保喷射混凝土支护方式的有效性是喷射支护的关键,如何事先预测喷射混凝土的破坏模式是矿山建设工程中亟待解决的问题。采用三维真实破坏过程分析系统,对加钢筋网喷射混凝土结构在双向拉伸作用下的破坏过程进行数值模拟,直观再现了喷射混凝土结构中应力场分布及裂纹演化过程。分析其破坏机理,并提出了一些建议,对于工程实践有一定的指导作用。     

回采巷道锚杆支护参数的数值模拟研究

运用数值分析的方法，按照正交设计，对某一确定回采巷道锚杆支护参数进行了数值模拟，得出锚杆长度超出松动圈０．２５ｍ、顶板与两帮为两角分布时对围岩移近量影响最小的结论，为合理选择支护参数提供了理论依据。     

基于数值模拟的巷道围岩的支护优化

以白象山铁矿为工程背景,针对该矿区内地表水系十分发育,矿床水文地质条件相对复杂,巷道稳定性受水的影响很大,围岩中节理裂隙构造多等问题,对原有的巷道支护方案进行优化.结合不同的围岩特性和地质条件,优化后的支护采取锚喷联合支护及二次耦合支护技术.最后通过数值模拟验证,优化后的支护方案效果良好.     

巷道支护效果各影响因素的数值模拟分析

应用离散元方法对不同顶板条件下个支护要素对巷道顶板稳定性的影响进行了模拟。指出巷道周边塑性区的出现是不可避免的,视巷道顶板条件及时调整或采用合适支护参数和支护密度在保证支护效果的同时,可显著降低支护成本。     

软岩巷道锚杆支护效果的数值模拟研究

本文采用ＦＬＡＣ非线性大变形程序对小铁山矿沿脉联络巷道无支护时和锚杆支护时的受力和变形特征进行了分析,结果表明锚杆支护结构可以很好地限制巷道的变形。通过计算,为合理地进行巷道支护设计和锚杆支护结构参数的选取提供了依据。     

爆破振动对充填体影响的数值模拟分析

结合某矿山分段凿岩阶段出矿嗣后充填的采矿方法,利用LS-DYNA软件对中深孔爆破对充填体安全稳定性的影响进行数值模拟,提取动载荷作用下充填体内部一系列质点振动速度,加以对比分析,以此确定单段起爆药量等爆破参数,控制爆破对充填体的影响,达到安全生产的目的。     

近距离煤层巷道支护的数值模拟

以曹家山煤矿10#煤层为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,对近距离煤层巷道支护技术进行了数值模拟研究,采用加大锚杆长度、加密锚索数量的方法设计了3个方案,并且对3个方案进行了数值模拟,分析了3个方案的水平应力、垂直应力、水平位移和垂直位移量及巷道的稳定性。     

集贤矿回采巷道锚杆支护的数值模拟

本文用ＦＬＡＣ方法对支护不当的１６＾＃层回采巷道的矿压显现进行了数值模拟，证明明锚杆支护是合理的支护形式。方案实施后，巷道围岩得到控制，保证了正常生产，取得了良好的经济效益。     

不同岩性对爆破振动效应影响研究

运用LS-DYNA非线性动力分析软件建立了有限元模型,分别对石灰岩和花岗岩2种工况的爆破振动进行了数值模拟分析;然后结合MATLAB小波分析程序对2种工况爆破振动的峰值振速和能量衰减进行了分析。现场试验结果表明,爆破振动衰减虽然均发生在爆破近区,但2种工况下由于岩石波阻抗不同,爆破振速能量衰减规律均不相同,论证了岩性对爆破效果及爆破衰减有较大影响,这为现场的爆破振动控制和安全管理提供了理论依据。     

隧洞开挖爆破对地表振动速度影响的数值模拟分析

采用有限元数值模拟对地下隧洞爆破进行模拟,并与实测数据进行对比,测试结果与数值模拟振动速度峰值结果基本吻合。根据单元峰值有效应力进行回归分析,得出基本遵循负幂指数的衰减规律,且数值模拟能够揭示起爆药量和爆心距的关系。研究结果对爆破施工有一定的指导意义。     

隧道爆破开挖震动效应的数值模拟

以某工程隧道为例, 基于FLAC^3D软件对隧道爆破开挖引起的地表震动效应进行了数值模拟, 得出在隧道爆破开挖影响区一定范围内已开挖区域地表质点震动速度是未开挖区域地表质点震动速度的2~5倍, 且两者的衰减规律完全不一样。在距掌子面水平距离为5~25 m的范围内, 隧道爆破开挖存在明显的空洞效应, 若忽视爆破开挖空洞效应现象, 则不能确保施工过程中爆破震动的安全性。     

基于有限元数值计算的硐室爆破震动分析

采用有限元方法对某硐室开挖爆破振动进行了数值模拟, 并与爆破振动现场测试结果进行了对比分析, 测试与数值模拟PPV峰值振动速度结果基本吻合。根据单元峰值有效应力进行回归分析, 得出衰减规律基本遵循负幂指数规律衰减。数值计算结果表明, 数值模拟能够揭示岩石内部的爆破情况, 反应岩石内部爆破应力分布的规律, 研究结果对爆破施工有一定的指导意义。     

钢筋混凝土双曲拱桥爆破拆除数值模拟

为了确保册亨岩架大桥拆除爆破的顺利进行,在拆除爆破前基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA,分别考虑了爆破过程中钢筋和混凝土的力学差异,建立了分离式共节点模型,对所提出的爆破方案进行了预演。数值模拟结果表明,所采取的浅孔爆破与深孔爆破相结合的方案是完全可行的,因此确定利用此方案进行爆破施工。通过与实际爆破过程进行对比分析,认为数值模拟技术可对爆破方案进行验证并优化,能够有效地指导爆破施工,具有重要的理论意义和工程实用价值。     

浅埋隧道掘进爆破振动的数值模拟与频谱分析

结合工程实际,应用基于MATLAB小波工具箱的"db4"小波,采用动力有限元程序对浅埋隧道爆破开挖振动进行模拟.得到的地表质点的速度场、位移场和应力场表明,在浅堙的工况下.开挖隧道对地震波的传播是有影响的.得到的爆破振动能量在对域和频域的直观分布图表碉,开挖段的能量在时域的分布范围很窄,在频域分布范围相当,主频也要略高于未开挖段.     

露天煤矿爆破震动的模型试验及数值计算

基于量纲分析和相似性原理,通过小比例爆破震动模型试验和有限元软件,获得了不同装药结构和高程下露天煤矿的爆破振动速度与主频。结果表明:模型试验和数值计算在振动波形、质点振速幅值及频谱等方面具有较好的一致性;集中药包的爆破振动速度高于柱状药包,而且2种装药的振速衰减规律相似;爆破振动速度具有高程放大的效应,其放大程度与边坡角度正相关。     

不同起爆点聚能装药爆破射流的数值模拟分析

采用有限元程序对聚能爆破形成射流的过程进行二维仿真模拟,在药型罩、炸药等参数相同的条件下,对起爆点的不同对爆破形成射流的形态和射流基本参数的变化进行了对比分析。结果表明,起爆点的不同对射流形成初期的形状、长度均有较明显的影响;采用双起爆点起爆后最终所形成的射流无论是从射流拉伸的长度上,还是射流头部速度都与单点起爆形成的射流基本相同。     

某露天煤矿爆破中不同装药长度爆破效果数值模拟

在既定的孔距、排距、孔径等参数下,利用LS-DYNA模拟了不同装药长度的爆破效果。针对表征岩石破碎效果较为直接的Von Mises应力、Y方向位移、Y方向速度分别进行56 cm和64 cm装药长度的效果对比,从而确定了合理的装药长度。     

某露天煤矿爆破中不同装药长度爆破效果数值模拟

在既定的孔距、排距、孔径等参数下,利用LS-DYNA模拟了不同装药长度的爆破效果。针对表征岩石破碎效果较为直接的Von Mises应力、Y方向位移、Y方向速度分别进行56 cm和64cm装药长度的效果对比,从而确定了合理的装药长度。