深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究

煤矿软岩巷道工程支护,尤其是深部高应力软岩巷道支护,一直是矿业工程难点问题之一。为了解决深部煤矿软岩巷道易变形,支护难度大等问题,通过对深部煤矿开采软岩巷道的变形破坏机理的研究结合现场施工情况,借助数值模拟软件FLAC~(3D)模拟巷道无支护以及锚杆锚索锚网砌碹联合支护巷道变形破坏情况,得出在锚杆锚索锚网砌碹联合支护的作用下巷道顶底板以及两帮的变形量明显变小,可以很好地控制软岩巷道的变形。结果表明:锚杆锚索锚网砌碹联合支护对于解决煤矿软岩巷道支护具有良好的效果。     

深部巷道支护中的数值计算

本文通过对红阳三矿深部开采支护的数值计算，查明了回采及开拓巷道的变形、破坏规律，并对支护设计效果进行了比较分析。分析在深部巷道中有支护和无支护时，围岩巷道变形情况以及巷道顶板最小、最大应力，顶板位移变化情况。     

深部巷道支护中的数值计算

本文通过对红阳三矿深部开采支护的数值计算,查明了回采及开拓巷道的变形、破坏规律,并对支护设计效果进行了比较分析。分析在深部巷道中有支护和无支护时,围岩巷道变形情况以及巷道顶板最小、最大应力,顶板位移变化情况。     

深部巷道锚杆耦合让均压支护技术研究

针对深部巷道围岩松散破坏范围大、锚杆支护系统往往出现大面积破断及整体外移问题,以均衡巷道全断面受力、锚杆支护系统与围岩间的耦合协调让压为原则,确定了具体参数,充分发挥了系统主动支护作用。研究成果对深部巷道支护具有一定的指导和借鉴意义。     

深部软岩巷道耦合支护方案的数值模拟

结合深部软岩巷道特殊的地质状况和围岩环境,分别采用“锚网+钢带+锚索+喷射混凝土”和“恒阻大变形锚杆＋钢带+底角注浆锚管”的耦合支护方案,并利用有限差分软件FLAC3D,对深部软岩巷道在开挖后出现的破坏情况进行了动态数值模拟,并对比分析了巷道在不同支护条件下的应力应变分布规律以及支护体的受力状况,为深部软岩巷道支护方案的选用提供了科学依据。     

基于ANSYS的深部巷道稳定性数值模拟

取得东海煤矿深部开采巷道顶底板煤岩样的实验室测试数据后,根据N Mohammand等人得到的实验室测试数据与原位测试结果的拟合结果,确定了数值模拟中各层岩体的杨氏模量与泊松比,根据Drucker-Prager系列修正屈服准则间的关系,使用适于平面应变条件的相关准则,确定了数值模拟中各层岩体的粘聚力及内摩擦角。在此基础上,使用有限元程序Ansys对深部巷道顶底板的稳定性进行数值模拟,在取得巷道变形实测数据后,经比较,所得出的模拟结果与实际相符。     

港里铁矿水下开采流固耦合数值模拟与风险分析

港里铁矿1号矿体上部有港里河流经,矿体开发可能引发塌陷、突水等安全问题。为了评估水下 开采的安全性,对矿山水文地质条件、导水通道、岩石性质及河床安全性进行了分析,并基于三 维稳定渗流问题的基本控制方程,建立了矿体开采和支护方案的三维流固耦合模型,在应力、应 变、渗流分析的基础上,评估了水下开采发生坍塌、突水灾害的风险,对于港里铁矿水下矿床的 设计和安全开采具有指导意义。     

深部开采巷道变形破坏探析

根据张小楼井田深部开采巷道变形破坏的调查实测结果，分析讨论巷道变形破坏原因，进而提出相应的控制技术措施。     

深部巷道支护方案数值模拟优化研究

根据深部巷道大变形、蠕变特性,分别提出锚网索喷联合支护,分步加强联合支护和分步加强不注浆联合支护方案。结果表明采用数值模拟研究比分步加强联合支护方案有优越性。     

基于ANSYS的深部岩体巷道数值模拟的岩体力学参数研究

在岩石工程实践的数值模拟过程中,工程岩体特性参数决定着模拟结果的好坏。根据NMohammand等人得到的实验室测试数据与原位测试的拟合结果,确定了数值模拟中各层岩体的杨氏模量与泊松比,同时,根据Drucker-Prager系列修正屈服准则间的关系,使用适于平面应变条件的D-P屈服准则,确定了数值模拟中各层岩体的粘聚力及内摩擦角。在此基础上,使用大型有限元程序Ansys,以东海煤矿深部开采巷道为例,对深部开采巷道顶底板的稳定性进行数值模拟,在取得巷道变形实测数据后,经比较,所得出的模拟结果与实际相符。     

基于ANSYS的深部岩体巷道数值模拟的岩体力学参数研究

在岩石工程实践的数值模拟过程中,工程岩体特性参数决定着模拟结果的好坏。根据NMohammand等人得到的实验室测试数据与原位测试的拟合结果,确定了数值模拟中各层岩体的杨氏模量与泊松比,同时,根据Drucker-Prager系列修正屈服准则间的关系,使用适于平面应变条件的D-P屈服准则,确定了数值模拟中各层岩体的粘聚力及内摩擦角。在此基础上,使用大型有限元程序Ansys,以东海煤矿深部开采巷道为例,对深部开采巷道顶底板的稳定性进行数值模拟,在取得巷道变形实测数据后,经比较,所得出的模拟结果与实际相符。     

金川矿区深部巷道支护方式优化数值模拟研究

根据金川实际情况分析深部巷道变形破坏原因,分析认为金川深部巷道中应该采用锚索支护,并且必须重视对底板的控制。结合金川二矿区深部巷道1 178分段的具体情况,根据金川以往的支护经验提出几种支护方案,运用三维有限元软件对每种支护方案进行数值模拟,对每种支护方案对比分析,结果认为采用喷锚网＋锚索＋底部锚杆后巷道基本能维持稳定,巷道的实际稳定状况还有待于实际实施监测。     

深部过断层巷道围岩支护技术研究

为研究深部过断层巷道围岩的状态,本文以山西高平云泉煤业深部地下开采巷道为研究对象,展开过断层与正常开采下的数值模拟及现场工程支护实践。研究结果显示：在巷道正常掘进时,塑性破坏区域集中于工作面顶底板及其前方约5m范围内;巷道掘进过断层时,除顶底板与工作面前方小段区域,工作面前方较大范围乃至断层另一侧都产生了塑性破坏;巷道采用全断面锚网索联合支护技术,在50d以后,位移变化速率在0.5mm/d以下,巷道变形逐渐得到控制。     

深部巷道围岩热-固耦合分析及数值模拟

为了研究深部巷道围岩温度场、应力场的分布规律及其耦合作用,基于理论分析,得出热应力影响下巷道围岩应力场的解析解,并通过数值模拟和现场监测研究了热应力对围岩稳定性的影响。研究表明:围岩温度分布呈非线性变化,表层温度梯度大,围岩深部温度梯度小,且热应力与温度梯度呈正比;随着巷内温度与原岩温度差值的增大,围岩塑性区、应力场、位移场都有不同程度的增大;巷内温度在风流作用下,温度不断地变化,形成的热应力作为附加应力会对深部巷道围岩应力场施加变化的作用力,易使巷道围岩发生挠动失稳。     

深部开采层状软岩巷道支护方式模拟分析

通过模拟巷道掘进后在不进行支护、支护底角锚杆、巷道底板砌筑混凝土及底角锚杆浇+砌筑混凝土耦合支护4种条件下巷道的位移规律及塑性区的范围,得出耦合支护能较好控制巷道底板的位移,位移量为25mm,控制巷道底臌量效果显著。     

鹤岗煤田矿井深部开采巷道支护研究

依据对鹤岗地区煤田地质主要构造的研究,针对鹤岗煤田矿井深部开采巷道支护现存在的问题,提出了巷道支护改进方案,并应用到实际当中。实际应用表明,改进方案有效地控制了巷道两帮移近量和顶底板移近量,解决了煤矿深部巷道支护问题,保证了煤矿的日常生产。     

应力巷道深部开采支护方式探讨

结合工程实例分析了深部应力巷道支护方式及支护效果，并对多种支护形式及联合支护形式进行了比较，总结了在该区域巷道的支护对策。     

基于流固耦合理论的富水巷道稳定性数值模拟

为了研究流固耦合应力场对富水巷道稳定性的影响,运用FLAC3D数值模拟软件,建立了富水巷道计算模型,从围岩的位移、塑性区的大小分布情况2个方面分析了渗流对不同等级围岩稳定性的影响,并以变形破坏最严重的巷道为例进行了支护设计,验证了锚注联合支护技术对富水岩层巷道加固的有效性和合理性。     

深部破碎顶板回采巷道支护优化研究

通过理论计算对青东矿深部破碎顶板726工作面回采巷道的原有支护参数进行优化,并采用大型岩土工程专业软件FLAC3D对优化前后支护分别进行数值模拟。对比分析了两种支护情形下上覆围岩的应力、位移及塑性区的变化情况。