破碎岩体巷道变形破坏特征的数值模拟研究

为了研究岩体节理裂隙分布规律对巷道围岩稳定性的影响,依据概率与统计理论建立了破碎岩体结构面产状、规模和密度的概率模型,并运用Monte-Carlo随机模拟方法生成了可以描述和表征破碎岩体及其裂隙结构信息的二维结构面网络模型.在此基础上,建立了破碎岩体条件下巷道围岩结构的离散元数值计算模型,分析了块状型和破碎型围岩的应力状态、塑性区分布以及变形特征.研究结果表明:岩体结构面分布的尺度和规模对巷道围岩的应力状态有较大影响,破碎型围岩的承载能力明显低于块状型围岩;破碎岩体变形不再是岩体材料的本质属性,而是破裂块体之间的镶嵌组合的一种结构效应.     

矿山边坡岩体结构及围岩质量评价

岩体结构特征研究是硐室稳定性分析的基础,围岩分类实质就是应用工程地质类比法进行围岩稳定性评价.本文根据现场调查结果,对某矿山露天边坡的岩体结构特征进行了分析,并采用国内外通用的RMR和BQ方法进行了岩体质量评价,为边坡岩体稳定性评价提供了依据.     

断续节理方位对巷道稳定性的影响

采用模型试验,研究了不同节理方位的断续节理岩体中巷道围岩破裂区的产生与扩展机理,分析了围岩破坏和碎胀变形的发展规律.研究表明：随着应力的增大,围岩破裂区历经初始阶段、发展阶段与稳定阶段;不同的节理方位,巷道两帮位移的大小不同,具有节理临空面的巷道上帮位移大于下帮;围岩收敛速率的每一次突然增大,意味着巷道围岩产生一次剧烈的破坏,因此必须及时地加强支护;当节理角度在30～75°时,节理方位对岩体强度的影响较大,并且影响最大的角度在60°左右,此时围岩的强度最低,稳定性最差;相比节理岩体,完整岩体的变形量小、稳定性更好.     

岩体声发射量化指标在采场稳定性监测中的应用

基于岩体破裂过程中的岩体声发射事件率和能率等测试参数,研究评价地下采场岩体稳定性的声发射相对强弱量化指标,以更有效地进行围岩稳定性评价.岩体声发射相对强弱指标可消除声发射测试参数受工程布置和地质构造等环境因素的影响,综合考虑事件率及其变化率和相对强弱指标,可以更准确地预测采场围岩的稳定性.利用声发射相对强弱指标评价岩体稳定性,结果与实际情况具有较好的一致性.     

会泽铅锌矿8号矿体岩体质量评价

采用RQD分级、RMR分级和BQ分级3种分级方法对会泽铅锌矿8号矿体及周边围岩进行了分级评价.分级结果表明,矿体以及其直接上下盘围岩(C1b) 为差～中等岩体,岩体质量较差,相对比较破碎.矿体下盘围岩(C1d)的岩体质量较好.     

注浆岩体强度随钻评价试验研究

复杂条件地下硐室安全控制的难点在于破碎围岩的有效支护,锚注支护是破碎围岩有效控制的主要手段,注浆后的岩体强度是锚注支护参数合理设计优化的重要依据.目前对于注浆岩体强度的定量测试评价方法研究较少,数字钻进测试技术为实现注浆岩体强度的定量获取提供了新思路,其关键在于建立数字钻进参数与注浆岩体强度参数的定量关系.基于此,本文...     

金属矿山节理化岩体巷道锚杆支护加固机理模拟研究

论文通过数值模拟手段分析研究锚杆支护对金属矿山节理化岩体巷道的加固机理,研究了锚杆支护前后岩体结构应力场和位移场的变化规律,从而判断锚杆的加固效果。模拟结果表明:锚杆加固支护极大增强了节理巷道围岩自身的承载能力,改善了巷道围岩的受力情况,限制了巷道岩体围岩的变形量,为锚杆支护在节理岩体中的应用提供了理论支持。     

新城金矿滕家矿区深部巷道围岩破坏与数值分析

针对新城金矿滕家矿区深部巷道围岩进行现场工程地质调查、岩石力学实验，分别应用RMR、Q和GSI方法对巷道围岩进行岩体质量分级，确定其围岩体质量等级为III级，岩体质量差~一般。以岩体质量分级为基础，应用Hoek-brown准则和经验公式估算岩体力学参数。应用弹塑性力学解析巷道围岩塑性区破坏范围，并以此为基础应用Phase2对巷道围岩稳定性进行分析。结果表明：巷道顶板塑性破坏范围为0.598 m，两帮塑性破坏范围分别为0.84 m和0.695 m；巷道顶板位移为7.2 mm，两帮位移分别为7.6 mm和6.8 mm；从巷道围岩应力分析可以看出，深部巷道开挖产生的应力集中超过岩体强度，由此判断深部巷道围岩破坏主要是开挖扰动应力作用在节理化岩体上致使巷道围岩失稳破坏，本研究结果对该矿深部巷道围岩支护提供依据。     

薄煤层回采巷道煤岩体结构面研究初探

半煤岩巷道为开采薄煤层煤炭资源而设计的,深入剖析了半煤岩巷道在围岩结构、力学性质及围岩变形、破裂等层面上的不连续性,将半煤岩巷道帮部煤体与岩体交界面定义为煤岩体结构面,研究了基于结构面粗糙度系数估算的煤岩体结构面强度以及相关材料参数选择方法。研究成果对于半煤岩巷道煤岩体结构面稳定性研究及巷道围岩控制具有重要意义。     

岩体结构类型对深井巷道围岩的稳定性影响研究

针对阳煤五矿后备区井底车场岩层厚度变化大、岩体结构多样的特点,从岩体结构分类出发,通过分析不同岩体结构特征下巷道的应力场特征和破坏区域分布特征,研究岩体块度尺寸对巷道的稳定性影响,并通过数学拟合的方法建立了岩体块度尺寸与巷道围岩破坏程度间的关系表达式。研究结果表明:在其他条件相同情况下,岩体块度越小,巷道稳定性越差;岩体结构尺寸是巷道围岩稳定性分级的一个重要指标;巷道围岩稳定性程度可以参考公式x1/R0ln(a-y0)/A     

软岩巷道围岩破裂区探测与支护技术研究

本文以西铭矿南四上车场巷道围岩为研究对象,利用孔内电视探明巷道围岩破碎状态并圈定围岩破碎范围,提出以岩体破碎深度为依据的支护方式,通过数值模拟手段对现有和优化后的支护方案进行了对比分析,研究表明,考虑岩体破碎深度的精准定位支护方式可以更有效控制岩体变形,提供围岩稳定性,保证矿山安全、高效生产。     

太行山北段金安岭斑岩型铜钼矿床成矿环境及控矿特征

通过1:5万矿产调查工作,研究分析认为金安岭矿床成因类型属于斑岩型铜钼矿床.其成矿围岩为太古代元坊岩组变质岩,成矿源岩为浅成一超浅成花岗斑岩体.环绕斑岩体周围分布有数十个规模较大的矿体.矿体形态复杂,大多产于岩体内和围岩的接触带.岩体和围岩蚀变强烈,大体可划分3～4个蚀变带,明显具有斑岩型矿床特征.矿体矿化良好且规模大延伸稳定,品位相对富集,愈向深部愈趋良好,是大型矿床的有望地区.建议进一步详细工作,必将会有突破性进展.     

剪应力对巷道破坏影响的研究

根据岩石破坏的库仑-莫尔强度准则,分析了巷道围岩的剪应力分布规律及其导致岩体破坏的机理.研究表明:在巷道围岩内存在一个应力剪切带,剪切带内具有较大的主应力差值,该区域岩体有发生破坏的趋势.剪切带是围岩应力状态的过渡区域,它使围岩从单向、双向应力状态过渡到稳定的三向应力状态.巷道支护的原则就是控制剪切带的发展.在锚杆支护设计中,若锚杆主要起悬吊作用,而锚杆的锚固区若处于剪切带内,那么对围岩的支护将是不可靠的.     

岩体结构类型与巷道围岩稳定程度的相关性研究

针对阳煤五矿后备区井底车场岩层厚度变化大、岩体结构多样的特点,从岩体结构分类出发,通过分析巷道的应力场特征和破坏区域分布特征研究不同岩体结构特征下巷道的稳定性。研究结果表明:同等条件下巷道稳定程度为整体结构层状结构块体结构碎裂结构散体结构;岩体结构尺寸是巷道围岩稳定性分级的一个重要指标;巷道围岩稳定性与岩体块度尺寸间的数学关系为y=y0+A·eRo·x。其研究成果对于巷道围岩分级以及巷道支护具有理论指导意义。     

双断层构造段围岩体的力学行为研究

为了研究巷道断层处围岩体的力学行为,基于岩石力学的弹塑黏性理论,建立了过断层围岩体的物理模型,分析了不同物理参数对围岩体力学行为的影响;同时通过有限元模拟了围岩体周围应力场的分布。结果表明:断层段围岩体起始应变、起始应变率和稳定应变率均随围岩体应力增大而增加;当断层处围岩体应力小于断层滑移的极限应力时,岩体应变呈线性增长,应变率保持恒定,当其应力大于断层滑移极限应力时,应变率在起始阶段逐渐减小随后保持恒定,且完整岩体弹模的增加使得岩体初始应变减小,断层岩体弹模的增大减少了岩体达到稳定应变率的时间;此外发现围岩体第一和第二主应力的应力集中发生在断层两端,方向集中指向断层,而围岩体第三主应力的应力集中发生在断层和巷道的交叉处,方向集中指向巷道。     

崩落法采矿岩体移动规律及其对风井稳定性的影响

在对生产矿山岩体移动规律研究的基础上,论证了岩体移动对风井稳定性的影响,提出上盘围岩的渐进崩落和位移过程是典型的受地质构造控制的位移过程,岩体移动规律由断层的产状决定.研究成果为矿山的深部开采及安全生产提供技术依据.     

裂隙岩体巷道围岩稳定性模拟研究

首先分析了某矿山的工程地质条件及构造裂隙分布情况,并对关键区域岩体结构进行研究。采用数值模拟手段研究了裂隙岩体在开挖及回采条件下的应力变化及围岩变形规律,分析得到不同采掘阶段无底柱分段崩落法对裂隙岩体围岩稳定性的影响。     

非贯通节理对隧道稳定性影响的数值计算

如何更好地模拟非贯通节理对岩体力学特性的影响一直是岩体力学与工程研究的热点内容之一。在对目前非贯通节理岩体力学的研究现状及存在问题进行分析的基础上,采用Phase26.0软件对非贯通节理岩体中隧道开挖引起的围岩变形与破坏进行模拟研究。重点模拟了节理几何特征(如节理长度、倾角、间排距)及力学参数(节理壁面抗压强度、粗糙度系数、残余内摩擦角及节理法向及切向刚度)对隧道围岩变形及破坏的影响。结果表明,与完整岩体相比,节理岩体中的隧道开挖将引起围岩变形大大增加,节理几何特征及力学参数对围岩变形及破坏均有较大影响,且当节理与隧道边界相交叉时,节理对隧道围岩变形及破坏的影响尤其强烈。     

石湖金矿岩浆岩及金矿床的稀土元素特征研究

研究了石湖金矿床岩浆岩、近矿围岩及金矿床矿石稀土元素的地球化学特征.结果表明,石英闪长玢岩和麻棚岩体在稀土元素总量、轻稀土富集程度、轻重稀土分离程度、铕异常以及元素配分模式方面都较相似,反映两者在岩浆物源上具同源性;近矿围岩中斜长片麻岩和黑云斜长片麻岩稀土元素总量最高,反映了麻棚岩体和石英闪长玢岩具同源性,矿石同近矿围岩具同源性.     

裂隙岩体注浆理论研究进展及展望

开挖卸荷作用下,岩体内部节理、裂隙易发生扩展贯通,极易发生失稳破坏,从而影响工程岩体稳定性.工程实践证明,注浆是修复裂隙岩体、提高围岩稳定性重要的手段.在收集整理国内外研究资料的基础上,对裂隙岩体注浆领域的研究现状进行了全面的归纳和总结,得到了以下关键结论:数十年来,裂隙岩体浆液扩散运移规律取得了较大进展,离散裂隙网络...