计算矿柱安全系数的新方法

结合王集磷矿岩体控制研究，提出一种新的矿柱安全系数计算方法－点安全系数计算法，该法把安全系数的计算推广到二维（或三维）受力状态，使安全系数的计算包含了强度准则的内容。通过对王集磷矿矿柱的计算，得出了该法符合生产实际的结论。     

基于含弱面矿柱锚固的层状岩体采场参数优化

弱面削弱了层状岩体的抗剪强度,在地下采矿活动中会加速矿柱的失稳变形,易导致采场垮塌。为 研究含弱面矿柱稳定性,并对矿柱进行稳定性控制,以贵州省紫袍玉矿石地下采场为研究背景,运用矿柱面积承载 理论,通过理论计算推导出金属矿山方形矿柱的矿柱安全系数。为减少弱面对矿柱承载强度的影响,采用 FLAC3D 数值模拟软件对含弱面矿柱进行锚杆支护研究,结合矿柱安全系数,得出最优锚固支护参数。在矿柱加固的基础 上对 200 m 埋深处采场进一步参数优化,最终得出优化方案为选择锚杆间排距 1 200 mm、预紧力 60 kN 的矿柱锚杆 支护参数,采场参数为矿房跨度 14 m,矿柱宽度 6 m。同不进行矿柱加固的采场参数优化方案相比,此方案能提高 矿石资源回收率,最大限度提升矿山经济效益。     

矿柱稳定性影响因素敏感性正交极差分析

基于正交极差分析方法对矿柱稳定性影响因素敏感性进行了评价。在分析矿柱荷载、强度、失稳势函数、破坏形式的基础上,总结了影响矿柱稳定性的主要因素;针对矩形矿柱8个主要影响因素：采深、矿房宽度、矿柱宽度、矿柱高度、矿体的单轴抗压强度、上覆岩层的容重、矿柱长度、矿柱长度方向的间距,建立了计算矩形矿柱安全系数的简化公式。以江西某钨矿为例,采用正交极差分析理论,得到该矿矿柱稳定性影响因素的主次顺序为：矿房宽度＞矿柱宽度＞采深＞矿柱高度＞矿体的单轴抗压强度＞上覆岩层容重,即矿房宽度、矿柱宽度对矿柱稳定性的影响最为显著,并得到了矿房宽度、矿柱宽度与矿柱安全系数间的关系曲线,对采场结构参数进行了优化,矿房宽度值小于21.03 m,矿柱宽度值大于3.718 m。     

地下采空区矿柱稳定性分析

针对某地下采空区矿柱稳定性问题,在现场工程地质调查的基础上,按照ＮＣｉ岩体质量分类法对该矿区岩体质量进行了分类,并由此对其岩体强度作出了估算。运用点安全系数法和可靠度分析法分别计算了矿柱的点安全系数和可靠指标,结果表明采空区矿柱处于稳定状态,所得结论与工程实际比较吻合。     

基于应力增量理论的矿柱回采安全性评价

矿柱是支撑空区稳定性的主要单元,矿柱的回收必然会造成空区应力的重新分布,从而对其稳定性造成影响。基于应力增量理论,对某矿山矿柱回采过程中的安全性进行了理论分析,并根据矿柱的回收顺序建立了数值分析模型,计算得到了各矿柱开采前后的应力变化情况。计算结果表明,该矿山二、三采区一中段的间柱安全系数都大于1,即所有间柱在矿柱回采的过程中都处于安全状态。     

一种基于强度折减法的自适应安全系数算法研究

在系统分析FLAC^3D 5.0内置安全系数算法的求解机制和不足的基础上,根据失稳状态下求解不平衡力比率时步曲线的变化规律,基于更小分析单位的系统失稳状态判定机制,提出了自适应安全系数算法及其计算流程,并进行了验证。研究结果表明:自适应安全系数算法的求解结果准确可靠; 相比内置安全系数算法,自适应安全系数算法能够显著提高安全系数的计算效率,并且随着模型网格密度增加,自适应安全系数算法计算效率优势更加明显。     

基坑抗隆起稳定安全系数的算法对比分析

基坑隆起变形破坏是一种常见的基坑失稳形式。基坑隆起变形量监测存在一定困难,基坑坑底抗隆起稳定性分析主要是计算安全系数。目前基坑抗隆起稳定安全系数计算方法主要有极限平衡、极限分析和强度折减等方法。结合工程算例,采用上述3种算法进行基坑抗隆起稳定安全系数计算,对比分析了各种计算方法的适用性。结果表明,极限平衡传统算法忽略的工程因素较多,计算结果过于保守,通过修正可以提高适用性。极限分析与强度折减的计算结果较为准确,但极限分析的破坏模式和强度折减中基坑稳定临界状态容许隆起量仍需进一步研究。     

一种设计房柱法的方法

通过统计分析导出一个公式，该式根据方形矿柱的高度（h）和宽度（W）可求出矿柱的强度，即矿柱强度该式中，长度单位为英尺，强度单位为磅／英寸2。矿柱尺寸应足以保证矿柱的承载能力大于作用在其上的载荷。由（1）式计算的强度只是一近似值，因此设计应取适当的安全备用系数。在工程计算中，安全系数S应将这种安全备用系数包括在内。安全系数是预计的强度对施加载荷之比值，可写成：式中：P-预计加于矿柱的平均压力。（2）式是设计煤矿柱的设计标准。S大于1，应选择合理S值以保证矿房的安全。必须强调指出，矿柱强度公式基本上是经验公…     

地震作用下无衬砌直墙式黄土隧洞的围岩稳定性分析

为了得到无衬砌直墙式黄土隧洞在地震作用下的剪切破坏规律,根据动力和静力分析模型,应用抗剪强度折减法和ANSYS软件,分别对小跨度无衬砌黄土隧洞进行重力分析和地震作用下的动力响应分析,得到了无衬砌黄土隧洞的围岩抗剪强度安全系数,讨论了无衬砌黄土隧洞的跨度、覆土厚度和地震烈度对围岩抗剪强度安全系数的影响。研究结果表明:从黄土围岩材料剪切破坏的角度来看,在7、8及9度的黄土地区修建的小跨度浅埋无衬砌隧洞,其抗剪强度安全系数均大于2.0。     

露天转地下不扩帮延伸开采对边坡稳定性影响研究

针对归来庄矿业公司露天转地下面临露天开采即将到达设计深度,而地下工程尚未施工完毕,过渡期时间紧、生产压力大,露天边坡高陡、局部地段稳定性较差等难题,提出了露天转地下不扩帮延伸开采方法,在回采矿石充填采空区同时形成人工境界矿柱,隔离露天与地下回采,同时增加露天产的回采方案.利用强度折减法和具有拉剪破坏分析功能的FLAC程序,对露天不扩帮延伸开采技术对边坡稳定性影响进行分析.通过不断折减岩体材料的力学强度参数,使围岩塑性区接续扩展,直至边坡发生破坏,此时折减系数即为安全系数.计算结果显示开采到-40m设计深度时,边坡安全系数为1.46～1.5,符合国标一级边坡的标准,适宜进行延伸开采;当露天分区延伸至-50m后,剪切应力集中位置调整到三角矿柱与上盘边坡的结合部,位移突变时的折减系数为1.321～1.355之间,此时边坡仍保持稳定.当三角矿柱回采后边坡整体安全系数降至1.256～1.288,但随着矿房充填完成后边坡的安全系数增至1.321～1.355,达到了三角矿柱回采前的边坡稳定程度,边坡仍处于稳定状态.实践证明:该技术安全可靠,可为类似工程提供参考.