上行开采层间岩层控制的关键位置判定

 针对历史原因或复杂地质条件等导致曾经遗弃的可采煤层上行开采问题,提出上行开采的关键技术是岩层控制,而岩层控制的突破点在于其关键位置的确定。考虑到上行开采层间岩层关键层的结构最终演化为面接触块体结构,并且该结构中的块体强度高、刚度大,块体间摩擦面近似平面,结构面贯穿块体,结构的失稳源于块体沿着接触面的剪切滑移,故借鉴块体理论的思想,用矢量分析法建立上行开采层间岩层关键层结构中块体的参量矩阵并计算相应的判别矩阵,判定层间岩层关键层结构的可动块体,进而通过虚设切向“净滑动力”的方法探索上行开采层间岩层控制关键位置的具体判定方法,为上行开采层间岩层结构以及上行开采技术体系的进一步深入研究奠定理论基础。     

建下煤体充填开采数值模拟分析研究

结合FLAC3D数值模拟软件,对杨庄煤矿3642采面Ⅲ64采区充填开采过程进行模拟分析,得出充填开采中充填体起到了支撑覆岩和为煤柱提供侧限的保护作用,从而很大程度上减小因煤层开采对地面建筑物的影响。     

分层开采底板岩层移动的现场观测研究

煤层开采会诱发底板岩层的变形和破坏 ,由此导致许多煤矿灾害的发生 ,最引人注目的是底板承压水的突出。对于厚煤层分层开采 ,由于第二分层及以下各分层开采时工作面围岩应力场与第一分层时具有明显不同的特征 ,将导致煤层底板岩层移动呈现不同的规律。介绍了分层开采煤层底板岩层移动的观测方法 ,提供了试验观测数据 ,并给出了分层开采煤层底板岩层的移动变形规律。试验成果对防治底板承压水的突出具有较大的意义。     

小湾电站堆积体边坡锚固响应规律数值模拟实验

为探讨堆积体边坡的锚固响应规律,运用数值模拟方法来分析群锚作用下堆积体边坡的压、拉应力分布规律.模拟结果显示,群锚作用下,在锚墩周边的岩体中形成的压应力集中区相互叠加,自由段末端、内锚段始端部位的压、拉应力区域也互相叠加,这种拉应力区的联合可能对锚固不利.此外,锚索间、排距以4～5m较为合适,堆积体边坡的岩体变形主要集中在锚索周边2m范围内.     

煤矿开采中的岩层应力分布与变形移动的DDA模拟

应用DDA数值方法模拟分析了深部煤矿开采中上覆岩层的应力场变化和变形移动规律,并与相似物理模型试验进行了对比。结果表明:DDA法可以有效地模拟出上覆岩层的应力场变化趋势和变化范围、不连续块体的变形和位移、岩层垮落和“离层”现象。数值模拟结果与模型实验结果相吻合。     

岩层移动离层演化规律及其应用研究

通过试验与理论分析 ,对岩层移动过程中的离层位置与离层量、离层动态发育特征及其影响因素进行了深入研究。结果表明 :覆岩离层主要出现在各关键层下 ,覆岩离层最大发育高度止于覆岩主关键层。当相邻两关键层复合破断时 ,尽管上部关键层的厚度与硬度比下部关键层大 ,其下部也不会出现离层。关键层初次破断后的离层区长度和最大离层量仅为关键层初次破断前的2 5 %～ 3 3 %。因此 ,离层区充填应在关键层初次破断前进行 ,并保持关键层不破断。针对目前覆岩离层区充填工艺不能阻止覆岩关键层初次破断的问题 ,提出了离层区充填与留设煤柱相结合的“覆岩离层分区隔离充填减沉法” ,发展了覆岩离层充填减沉技术     

不同倾角下砂泥岩互层隧道围岩破坏规律数值分析

砂泥岩互层岩体广泛分布于西南地区,隧道开挖后围岩容易产生沿软弱层面的滑移破坏,岩层倾角对隧道施工安全性具有重要影响。为了探索不同岩层倾角下隧道开挖后围岩的破坏规律,以永安隧道为研究背景,通过离散元软件PFC^2D,研究了岩层倾角对开挖隧道围岩破坏规律的影响。结果表明:在模型的运算过程中,隧道围岩出现渐进性破坏规律;岩层倾角对于围岩破坏规律具有明显的影响,其通过改变隧道穿过软层岩体的面积,从而影响围岩的破坏规律;随着岩层倾角变大,隧道围岩塌方面积与隧道截面面积的比值和隧道围岩裂隙数量经历了一个由增加到减小再到增加的动态过程;隧道的拱顶、左洞的拱腰及拱脚在岩层倾角较小时几乎未遭到破坏。     

某水电站右岸缆机平台边坡稳定性数值分析

简要进行了工程地质条件的分析,利用通用有限元程序ANSYS的强大前处理功能和FLAC3D在处理岩土工程方面的优势,在ANSYS中进行了建模及网格剖分,导入FLAC3D计算,对边坡开挖的稳定性进行了初步分析和评价,得出边坡较稳定的结论。     

多煤层开采进岩层垮落过程的数值模拟

运用自行开发的岩层破断过程分析（SFPA^2D）系统模拟了多煤层开采时岩层的垮落过程。数值模拟结果表明,虽然上部煤柱的存在改变了上覆岩层结构,但岩层的震落仍具有明显的周期性,地表的水平移动和垂直下沉仍具有明显的对称性;当垮落带高度达到上部煤柱后,可能出现大面积的垮落,产生较大的次生来压现象,从而影响下部长壁工作面的安全。通过和相似材料以及理论分析结果的对比,本次数值模拟基本上反映了多煤层开采时采动岩体的动态发展过程,SFPA^2D系统可以为模拟采动覆岩破坏过程的一种新方法。     

深基坑桩锚支护特性数值模拟研究

随着现代城市发展速度的加快,对高层和地下建筑的需求日益增加,深基坑工程的应用也越来越广泛,如何在保证安全的同时取得较好的经济效益,还需进行深入的研究与分析。以北京四季青自来水抢险中心深基坑工程为背景,通过理论分析、实验研究、数值模拟相结合的方法对深基坑开挖过程中基坑的变形进行研究,通过对FLAC3D数值模拟结果进行分析得出:随着基坑开挖深度的增加,土体及支护结构变形逐渐增大;锚杆对支护结构稳定性有积极作用;基坑第三步开挖时,基坑变形达到最大,在施工时应予以重视。     

弃渣场边坡稳定性数值模拟研究

云南省昭通市镇雄县下坝隧道出口弃渣场存在滑塌可能性,采取Geoslope岩土软件分别计算弃渣场天然和暴雨工况下的稳定性,并建立三维数值模型用FLAC3D软件对暴雨工况下弃渣场的稳定性进行计算,将两种计算结果比较发现:弃渣场在暴雨工况下不稳定,前缘易发生破坏。提出设计方案,再通过有限元三维数值模拟对治理后的渣场进行计算稳定性评价,结果表明设计方案能够满足弃渣边坡稳定。     

高层公寓深基坑二维数值模拟分析

由于人类对于人居环境要求的不断提高,高层公寓结构的需求越来越大,为保障高层结构的安全性,深基坑工程愈加重要。本文应用FLAC~(3D)软件结合成都市某高层公寓楼深基坑工程,对基坑内部边墙变形、应力、塑性区及支护结构进行分析,对复杂条件下的类似基坑工程提供借鉴和指导。     

地下水对岩层移动规律的影响

详细论述了地下水对岩层移动规律的影响,并针对隧道施工实际,提出了切实可行的解决办法,实践证明,提高了工程的安全性,降低了工程成本.     

层状岩层裂纹饱和现象的数值模拟研究

层状岩层的裂纹饱和现象是地质界的一种普遍现象。基于有限元程序，分析了裂纹饱和现象的机理，从应力转化的角度解释了裂纹饱和现象；研究了单层材料厚度的变化对裂纹间距的影响；给出了层状材料达到饱和状态的全过程；并分析了裂纹的产生、发展规律。     

某大桥边坡稳定性FLAC3D数值模拟分析

在介绍了FLAC3D软件的基本特点及使用方法的基础上,用该软件对某大桥边坡进行了三维空间稳定性及变形计算,结果表明边坡在自重、大桥荷载和地震作用下是稳定的,FLAC3D软件是一种先进的岩土计算软件。     

复杂地质条件下超长DX桩数值模拟研究

以广东沿海某钻孔灌注桩试桩工程为背景,根据沿海区域大厚度粉细砂层夹杂碎石、淤泥层的复杂地质条件下进行的超长DX试验桩施工及检测结果,采用FLAC3D差分数值模拟软件,模拟了 DX桩受力破坏情况下的桩土共同作用应力场分布、沉降变形规律、地基土塑性区分布、桩身轴力及支盘体截面应力变化等,分析探讨了 DX桩荷载传递机理、承载...     

西山隧道水平岩层围岩稳定性数值模拟研究

以太古高速公路西山隧道为研究对象,对水平岩层中隧道开挖后的围岩稳定性进行了研究。采用数值模拟的方法,建立了水平岩层隧道开挖数学模型,得到了隧道开挖后围岩水平方向和竖直方向的位移变形量,并根据计算结果对隧道施工方法进行了针对性的优化,以确保施工安全和施工质量。     

基于FLAC3D主动土压力数值模拟比较研究

运用岩土工程三维有限差分软件FLAC3D,分别在Mohr-Coulomb、Elastic和Drucker-Prager三种岩土本构模型下,对作用在支挡结构上的主动土压力进行数值模拟,并与朗金土压力理论计算方法进行比较,比较研究FLAC3D中不同模型的选择对分析结果的影响,为研究主动土压力问题时合理选择本构模型等数值模拟关键技术问题提供参考。     

深部隔离煤柱对岩层与地表移动的影响规律

焦坪矿区大采深、厚煤层综放开采条件下,地表下沉量较小,呈现非充分的采动影响现象。通过相似材料模型试验,分析了本区地质开采条件下工作面宽度、隔离煤柱尺寸、上覆岩层岩性与地表移动的内在关系,揭示了岩层移动的基本特征。研究证实了深部开采条件下工作面间留设一定宽度的隔离煤柱对地表沉降起到有效的控制作用,这可为本区及类似条件的其他矿井提供参考。     

多煤层开采时岩层垮落过程的数值模拟

 运用自行开发的岩层破断过程分析(SFPA2D) 系统模拟了多煤层开采时岩层的垮落过程。数值模拟结果表明,虽然上部煤柱的存在改变了上覆岩层结构, 但岩层的垮落仍具有明显的周期性, 地表的水平移动和垂直下沉仍具有明显的对称性; 当垮落带高度达到上部煤柱后, 可能出现大面积的垮落, 产生较大的次生来压现象, 从而影响下部长壁工作面的安全。通过和相似材料模拟以及理论分析结果的对比, 本次数值模拟基本上反映了多煤层开采时采动岩体的动态发展过程, SFPA2D系统可以作为模拟采动覆岩破坏过程的一种新方法。