残留塑性煤柱区巷道支护研究

以某矿3#煤层的残煤区为背景,采用FLAC3D软件对处于残留塑性煤柱区的巷道支护方式进行了分析研究。研究表明:在塑性煤柱中掘进巷道,采用锚杆+锚索+锚网以及帮注水泥浆的联合支护方式能够有效地控制巷道变形。     

宜兴煤矿小煤柱加固及动压巷道支护技术

宜兴煤矿在准备1205综采工作面时由于地质及人为原因导致了工作面的进回风巷分布在不同的煤层中,造成了重大安全生产事故,为了降低经济损失而将其中一条巷道保护起来.通过实验室试验和FLAC3D模拟后采用了新型化学材料固瑞特GRT-201加固煤岩体后再采取加强支护技术,最终在留最窄煤柱的情况下保证了巷道在1205工作面回采过程中的完好保护,巷道变形率控制在5%以内,巷道可以再次利用,经济效益显著.     

复杂条件下小煤柱动压巷道变形控制研究

针对小煤柱动压巷道围岩的力学环境和支护特点,在分析巷道上覆岩层结构和巷道围岩结构稳定性的基础上,建立沿空巷道围岩稳定性分析模型,通过相似试验、数值计算和工业性试验,研究了复杂条件下小煤柱动压巷道的围岩变形规律.结果表明,对小煤柱分阶段注浆加固,可增强煤柱的承载能力,从而达到减小巷道变形、增强巷道围岩稳定性的目的.工业性试验效果显著,巷道围岩变形得到明显控制.     

区段煤柱宽度对工作面双巷掘进底鼓的影响机理研究

巷道底鼓是煤矿安全开采面临的主要问题.针对山西某矿15202工作面留设15 m区段煤柱发生的底鼓变形问题,通过FLAC3D数值模型研究煤柱宽度对巷道底板应力场和底鼓量的影响规律,揭示煤柱尺寸对巷道底鼓的影响机制.结果表明:随着煤柱宽度的不断增加,巷道底板的垂直应力及水平应力也不断增大,水平应力是造成底鼓的主要原因;煤柱...     

应用FLAC软件对煤柱稳定性影响因素的模拟

应用二维程序FLAC3.3模拟了不同煤柱宽度下巷道的位移场与应力场,以及破坏范围,得出了煤柱尺寸与巷道变形的关系曲线。采用三维程序FLAC3D建立了大型数值计算模型,分析了煤柱宽高比对煤柱稳定性的影响及在采动系数为2时,不同煤柱宽度对煤柱稳定性的影响。     

多次动压影响下的煤柱巷道围岩控制技术

针对岳城矿煤柱巷道受叠加应力、多次动压影响、围岩控制难度大、支护效果不理想等现状,提出了高压注浆配合强力锚索补强的综合加固方案。现场矿压监测结果表明,加固后的巷道围岩保持了较好的完整性,顶板下沉量、两帮移近量都控制在设计要求之内,说明该方案能够显著提高巷帮破碎围岩的整体塑性,确保巷道安全掘进。     

构造应力场中的巷道布置

为了了解构造应力对不同布置方向巷道稳定性的影响量,本文首先在全平面应变模型的基础上进行坐标变换,推导出构造应力场中不同布置方向的巷道围岩应力公式与位移公式,并讨论了随巷道轴向与构造应力方向夹角的变化,巷道不同位置的应力、位移变化规律.其次采用FLAC'30软件模拟地下岩体中巷道不同布置方向的塑性区分布状态,应力、位移的变化规律.结合在兖州矿区进行的巷道位移观测得到的构造应力方向,分析其之间的变化关系.研究结果表明,当巷道轴向与最大主应力方向平行时,构造应力对巷道稳定性影响最小.     

厚煤层留窄煤柱沿空掘巷巷道支护设计

针对某矿2502采区250206上工作面轨道巷,提出采用留窄煤柱沿空掘巷技术进行采掘。通过FlAC3D建模分析留设窄煤柱掘巷支护的方案,理论上研究了锚杆、锚索各个参数对巷道围岩变形控制的影响,确定了最优的参数。通过对250206上工作面轨道巷进行现场应用,对巷道围岩多个测点进行数据监测,证明采用最优参数支护对巷道围岩起到了很好的支护效果。     

塑性煤柱区巷道掘进数值模拟研究

以某矿3#煤层的残煤区为背景,采用FLAC3D软件对在残留塑性煤柱区掘进巷道时其围岩破坏规律进行了分析研究。研究表明:在塑性煤柱中掘进巷道,煤柱上的应力由原先的"拱形"分布变为均匀分布,且应力值也显著降低,上覆岩层载荷全部转移到空巷外侧实体煤上,整个煤柱发生剪切破坏,失去支撑能力。     

综放工作面沿空侧巷道煤柱宽度优化

以山西晋城煤业集团某矿北翼二采区N2102回风平巷为工程背景,基于原有留设煤柱宽度20 m条件下,沿空侧巷道受邻近工作面回采扰动影响围岩的变形破坏特征,通过现场钻孔窥视及理论计算分析,确定了覆岩侧方位断裂线位置位于煤柱体上方靠近煤柱帮侧。通过FLAC3D数值软件对4种不同煤柱宽度的应力-塑性区分布情况进行了模拟。模拟结果表明,留设5 m宽的小煤柱做为N2103工作面沿空侧的护巷煤柱效果最佳。对于N2102回风平巷,通过非对称性的优化补强支护,提高对巷道围岩的控制效果。     

回采巷道护巷煤柱参数数值模拟优化研究

为优化邱集煤矿护巷煤柱的设计,在实测煤体内侧向支承压力分布及精细建模的基础上,采用FLAC3D数值模拟分析的手段,针对4m护巷煤柱宽度与6m护巷煤柱宽度两种设计,比较了两者的塑性区体积、模型中央竖直剖面的沉降情况以及模型中央巷道底板剖面的底鼓等情况,以此为依据选定了6m护巷煤柱的设计,对相似工程有一定的借鉴参考价值。     

基于FLAC3D的条带开采煤柱稳定性分析

为研究不同采出率开采条件下条带开采煤柱的稳定性及对地表的影响,采用了FLAC3D和Tecplot数值模拟软件,对不同采留宽条带煤柱的竖直应力分布和地表最大下沉值进行研究。结果表明:随着采出率的增加,煤柱单位面积所支撑的压力成线性增大;在煤柱的边缘形成应力的集中区,其应力等值线的形状呈马鞍形—平台形—拱形的变化,平台形可以看成煤柱从稳定向失稳过度的标志和临界点;根据模拟计算结果,建立了地表最大下沉值与条带开采回采率之间的关系式及最大竖直应力与采出率之间的关系式,为今后相关计算提供了科学依据。     

不同预注浆加固范围时盾构机始发稳定分析

盾构始发作为盾构法施工的关键技术,其稳定性分析至今基本空白,没有相应的计算分析方法,设计主要依靠经验。以广州地铁六号线天平架盾构始发井的设计和施工为背景,采用有限差分软件FLAC3D进行三维有限元模拟的手段,对盾构始发稳定性进行了研究,着重分析了纵向与周围厚度不同加固范围组合时始发段的应力场、塑性区破坏场和位移场,探讨合理的加固厚度和强度。研究成果有望对盾构始发的设计和施工提供科学的理论依据和指导。     

煤峪口矿残采煤柱工作面条件下煤柱的稳定性分析研究

本文以煤峪口矿412盘区残采煤柱工作面留设区段煤柱为例,为达到分析煤柱的稳定性的目的,建立力学模型计算煤柱宽度,通过FLAC3D数值模拟和相似材料模拟实验模拟了两种不同宽度煤柱下煤柱塑性区区域与煤柱破坏等情况,验证了计算得到的煤柱宽度的稳定性.     

不同留巷煤柱宽度时巷道围岩的应力分布研究

为了保证煤矿安全生产并提高采出率,采用了小煤柱留巷技术,而煤柱的留设宽度影响到巷道的质量。采用摩尔—库仑模型对岩层、煤层进行模拟,通过合理简化模型,应用FLAC软件对留设5,8,10,25,35 m煤柱宽度时巷道围岩的应力分布进行了模拟。经比较分析,认为煤柱宽度为8 m时较为合适。该结论为合理确定留巷煤柱宽度提供了依据。     

露天煤矿拉斗铲作业台阶安全稳定性分析

露天煤矿拉斗铲站立在爆破后经大型设备整平压实的岩石台阶上作业,为保证拉斗铲作业及其台阶的安全,需确定安全稳定的台阶参数。据地基极限承载力理论对拉斗铲作业岩石台阶承载力进行验算,并基于拉斗铲作业岩石台阶处于半连续半松散状态的特性,采用极限平衡法、FLAC3D有限差分法与UDEC离散元方法对其安全稳定性进行了对比分析,确定了拉斗铲作业岩石台阶的安全合理参数为台阶高度22 m、拉斗铲站立中心线距坡顶线最小距离14.65 m、台阶坡面角38°。经黑岱沟露天煤矿的成功应用,证实了所采用的理论方法可行、结果可靠实用。     

基于FLAC~(3D)的尾矿库地震稳定性分析

数值模拟已成为岩土工程稳定性分析计算的有效方法之一。应用FLAC3D建立了某铁矿尾矿库排砂现状的三维网格模型和流固耦合状态模型,选择Mohr-Coulomb模型描述尾砂的本构关系,并对该尾矿库在地震作用下的整体稳定性进行了分析。研究结果表明,该尾矿库总体稳定性良好,但在大烈度地震作用下局部有发生液化垮坝的危险;位移及速度最活跃的区域出现在尾矿库的坝底和坝顶边缘,应加强对这些区域的日常监测与管理;应用FLAC3D进行地震作用下尾矿库整体稳定分析是可行的,为分析尾矿库动力问题提供了范例。     

条带开采合理采留宽确定的FLAC3D 数值模拟研究

简述了FLAC3D数值模拟的基本原理、特点和应用于分析采矿工程岩体受采动影响发生破坏稳定情况的优势。用FLAC3D软件建立了某煤矿不同采宽条带开采的模型,得到了稳定后剖面位移场图。根据数据,描绘了条带开采地表移动曲线并进行了分析。从而确定了地表变形在Ⅰ级破坏范围内的合理采留宽度,为研究条带开采地表移动规律和“三下”压煤条带开采设计提供了依据。     

复杂采空区稳定性数值模拟分析

为研究复杂采空区的稳定性,在前期现场调查、现场原岩应力测定、室内力学试验及岩体力学参数工程处理的研究基础上,应用现代仿真技术与计算机数值模拟技术,采用FLAC3D方法对龙桥铁矿空区形成过程及采空区稳定性进行模拟计算和预测分析,研究表明:采空区形成后,空区四周各角隅处首先达到极限剪切破坏状态,随着采空区的增大,角隅处破坏区域逐步延深扩大,顶板中央拉应力分布逐渐明显,最终变为拉应力破坏;采场周边围岩位移最大,往外距离开挖边界越远,围岩位移就越小,且采场上盘围岩位移比下盘围岩要大得多,围岩移动方向均指向采空区;在采场顶板以上形成围岩移动位移等值拱;采空区顶顶中央点下沉量最大,向空区侧面急剧降低,空区以外点的下沉量变化较小,且距空区越远下沉量越小;采空区一半高度的水平断面上围岩以垂直向下位移为主.