地下采空区中矿柱稳定性的现场监测与研究

对邵东石膏矿采空区采用大量光弹应力计进行大面积的、长时间的现场监测，从中摸索出该矿条件下的地压显现规律，并对采空区的稳定性作出了评价。     

采空区残留矿柱回采研究

荡坪钨业有限公司宝山矿区475m中段采空区体积为20万m3,其中残留矿柱矿量8838 t.为安全有效回采残留矿柱,采用光弹性应力计、声发射等监测手段对采空区地压进行监测,监测结果分析表明,目前该采空区处于地压相对稳定期,根据上述研究结果并结合生产实际,确定了475m中段残留矿柱回采范围、回采方案,现场实践表明该方案是可行的,对类似矿山残留矿柱回采具有一定指导价值.     

三昌采石场复杂采空区群稳定性数值模拟研究

三昌采石场采空区具有规模大、数量多、空间关系复杂等特点,急需开展复杂采空区群稳定性课题的研究.在对采空区群及其开采环境现场调研的基础上,进行了现场点荷载试验与室内单轴抗拉、抗压强度实验,获得岩体力学参数.采用三维有限元方法对三昌采石场进行数值模拟,模拟结果表明：三昌采石场采空区稳定性偏低,部分空区顶板出现拉应力集中,有可能出现顶板冒落.根据分析结果,提出了相应安全对策,为矿山的安全生产起到指导作用.     

大型采空区下持续开采空区稳定性研究

31-1#矿体采空区暴露面积为6000 m2,空区高度为60 m。随着空区下部矿体开采的持续进行,空区暴露高度将达100 m左右;在巨大的采空区下进行采矿作业,一旦发生空区围岩失稳,将对作业中的人员和设备带来巨大灾难。采用有限元对空区下部矿体开采过程中空区顶板围岩的应力、安全率、垂直最大位移、塑性区分布进行了模拟分析,根据模拟结果可知:随着矿房、矿柱、下部矿体开采完成后,顶板的位移和应力有所增加,安全率有所下降,塑性区进一步扩大,地压活动有进一步恶化的趋势,但空区围岩总体上趋于稳定。在空区顶板和两腰安装监测仪器对空区围岩的稳定性进行监测,监测结果和数值模拟结果具有良好的一致性。     

园形地下连续墙槽壁稳定性研究

本文通过模型试验和有限元分析结果对比的方法，应用土拱理论，对混凝土帷幕凿井法槽壁的稳定性机制进行了研究，提出了对槽壁稳定性机理的一些认识；找出了影响槽壁稳定性的主要因素；确定了合理的槽长；并提出了防止槽壁失稳的措施。     

用岩体结构力学衡量采空区上部岩体的稳定性

介绍了岩体结构力学的一般原理和方法，并运用岩体结构力学的方法计算了霍各气铜矿采空区上部岩体在外加载荷作用下的破裂深度和变形量，并根据计算结果对其稳定性进行了评价。     

钢筋混凝土地下粮食筒仓受力监测分析

以建设中的钢筋混凝土地下粮食筒仓为研究对象,在土体回填过程中,对仓壁侧压力、仓底钢筋内力以及仓壁钢筋内力进行现场监测。通过分析监测数据,得出仓壁侧压力、仓底和仓壁钢筋内力的分布规律;通过钢筋环向内力的实测值,反算出仓壁的侧压力,并与仓壁侧压力实测值和根据规范的理论计算值进行比较,对造成差异的原因进行分析,为地下粮食筒仓的设计计算提供理论依据。     

基于贡献率和未确知测度理论的矿柱稳定性预测

为了准确地对地下采场中矿柱稳定性进行预测,丰富矿柱稳定性预测的方法,在系统地分析矿柱稳定性影响因素基础上,选取矿柱宽高比w/h和矿柱载荷与矿柱承受荷载之比S/P为主要影响因素,引入贡献率的概念确定权重,考虑不同赋存条件下矿柱w/h与S/P对其稳定性影响贡献不同,分别建立未确知测度模型,结合国内外29个工程实例进行验证.实验结果表明:引入贡献率确定权重,建立的未确知测度模型对矿柱进行稳定性预测的准确率达到96.55%,该种方法科学、严谨、简单、合理,能为工程实践中进行矿柱稳定性预测提供一定的指导.     

深基坑工程中现场监测的回顾与展望

回顾和综述了现场监测在深基坑工程中所发挥的安全预警作用、对信息化施工的指导作用以及对支护结构设计的验证和完善作用,展望了在新兴的基坑工程信息化监控设计与施工中,现场监测的重要意义和相关的要求。     

矿柱稳定性联合监测与预测研究

某铜矿-240 m中段的所有采场均已回采完毕,目前仍留有一大规模的水平残留矿柱,矿柱保有矿量84.2万t.而在确保安全的前提下,为对其实现最大限度回收,就必须对整条水平矿柱的稳定性进行连续监测.文中以该中段的某段残留矿柱为研究对象,将光应力计观测、声发射监测两种手段联合用于矿柱稳定性监测,将监测到的数据分别进行处理,由光应力计条纹级数的变化,了解地应力分布状况;分析声发射各参量,可判断矿柱是否处于相对稳定阶段;最后将这两种信息放到同一时序中,进行藕合分析,可更加合理地评价矿柱的稳定性,得到矿柱破坏形式,即冒落,同时对矿柱失稳做出可靠预报.实践证明,预报与现场基本吻合,同时对类似矿山的二期回采工作具有一定指导意义.     

大姚铜矿盘区稳定性研究与监测

介绍了大姚铜矿六中段Ⅱ盘区岩体稳定性研究与监测的方法与结果。岩体结构分析与声发射监测等方法的有机结合发挥了各自的特点与优势,为地下岩体工程冒顶片帮预测预报研究开辟了一条新途径。     

地下硐室围岩结构稳定性特点研究

采用数值模拟方法建立地下硐室模型,研究围岩结构稳定性特点,通过先进物探手段（探地雷达）实测结果的验证,得出地下硐室围岩塑性区的形成具有严格的时间性和一致的规律性,且围岩破碎区发育具有结构特点。     

高地应力地区围岩劈裂破坏现场监测和能量耗散模型及应用

随着计算机的发展,数值模拟等技术在岩土领域的应用也越来越广泛。在进行埋深较大的地下洞室施工时,由于岩体的脆性特征,在高地应力作用下,洞室围岩容易出现劈裂破坏。因此,在深部岩体开挖过程中,对于围岩的劈裂破坏区域的预测格外重要。但是目前在现有的计算模型中,尚没有能够很好描述劈裂破坏特性的有限差分本构模型。本文从能量耗散原理出发,结合了横观各向同性模型,采用劈裂破坏准则对模型单元应力状态进行判断,利用FLACE3D的二次开发功能,在C++的编译环境下对模型进行如下改进,在原有模型中导入能量耗散理论和加卸载判据,得到新的自定义横观各向同性计算模型。该模型可以判断岩体所处的加卸载状态,并根据岩石状态使用不同的力学参数进行计算,并且还能够描述高地应力地区围岩产生竖向劈裂裂纹后,不同方向上围岩的不同力学性质。在此基础上对大岗山水电站大型地下洞室群开挖过程中的稳定性进行了计算。另一方面,在大岗山水电站大型地下洞室群开挖工程现场开展了洞周围岩劈裂破坏区的监测,采用钻孔电视、滑动测微计以及形变电阻率三种观测方法,测得了主厂房在进行各个开挖步开挖时,主厂房与主变室之间岩桥中围岩的位移以及劈裂破坏的情况。之后,将现场监测结果与不同本构模型的稳定性分析的计算结果进行对比。并得到以下结论：根据监测结果,大岗山水电站地下洞室群在进行开挖时,主厂房下游边墙围岩的劈裂区平均深度约为13~15m,考虑能量耗散的横观各向同性模型计算所得主厂房下游边墙劈裂区平均深度约为13.6m,二者十分接近;主厂房洞室在进行开挖施工后,随着与临空面的距离增加,围岩内部关键点的位移逐渐减小,在靠近主变室边墙附近,由于又形成了新的劈裂破坏区,因此围岩关键点位移又逐渐增加,考虑能量耗散的横观各向同性模型可以较好的反应围岩位移变化趋势,与监测曲线吻合度较高,而使用摩尔库伦模型以及横观各向同性模型计算得到的曲线则与监测曲线有较大区别;根据稳定性分析结果,主厂房下游边墙吊车梁位置关键点和主厂房洞中关键点开挖后洞壁出现的位移较大,其最大水平位移为29.46mm。主厂房拱顶在开挖的初期位移较大,拱顶竖直位移最大值为10.58mm。主变室拱顶竖直位移为10.06mm。结果表明,对比其他现有的有限差分模型,考虑能量耗散的横观各向同性模型计算结果与实际监测值最接近,可以反应不同开挖步时,围岩内部关键点位移的变化趋势。因此在高地应力地区地下洞室开挖时,可以使用该模型对洞周围岩的劈裂区进行计算与预测,以及在洞室开挖完成后对洞室围岩的稳定性进行分析,并参考计算结果对关键区域加强监测与管理,从而减小围岩劈裂破坏对洞室稳定性的影响。     

基于离散元模拟和微震监测的地下厂房围岩稳定性研究

针对猴子岩水电站地下厂房洞室群在开挖过程中围岩的稳定性问题,运用基于离散元基本理论的2维颗粒流PFC^2D（particalflowcodein2Dimensions）软件,模拟了地下厂房洞室群开挖过程中控制性结构面对围岩变形和破坏的影响,再现了围岩损伤演化规律;同时引入微震监测技术对地下厂房围岩微震活动进行实时监测和分析,并将数值模拟与微震监测结果进行对比研究。结果表明,围岩开挖卸荷损伤与断层密切相关,颗粒流模拟得到的大型地下洞室群开挖过程中围岩损伤与微震监测结果基本一致。采用数值模拟和微震监测相结合的综合研究方法,可以有效评价地下厂房开挖过程围岩的损伤和预测潜在的失稳区域。     

单层球面网壳结构稳定性监测方法研究

随着外荷载的增加，结构刚度逐渐退化，结构的固有频率会越来越小，当外荷载达到临界荷载失去稳定时，结构固有频率等于零。利用结构稳定性与固有频率之间的这种相关性，对单层球面网壳结构稳定性监测方法进行了研究。利用ANSYS对结构进行分析，得到不同外荷载作用下结构的固有频率；然后采用人工神经网络的方法，对已知数据进行学习，获得结构稳定性状态与固有频率间的非线性映射关系，经过学习后的神经网络可用来对结构的稳定性进行监测，并指出该监测方法需进一步研究的方向。     

现场总线方式锅炉监测系统的设计

目前锅炉监测系统的通讯．大多使用串行通讯接口，随着现场总线的成熟，现在已有条件更新换代。构成现场总线方式的监控系统，实现集成化管理、网络化监测。本文介绍了一种现场总线方式的锅炉监测系统的设计及其实现。底层设备为安装于锅炉现场的数十台仪表，用于监捌锅炉现场的流量、压力、温度、鼓风、引风等重要参数。上位机与底层仪表通过RS-485现场总线连接．构成树型结构监测网络。上位机通过由VB程序操作界面。监测锅炉运行情况。样机试运行证实该系统结构简单．功能完善，有较高的性价比。     

高浊高铁锰矿井水中污染物在采空区内的迁移扩散

为揭示高浊高铁锰矿井水中污染物在采空区内的迁移扩散规律,以采空区充填物为载体,进行了相应的动力学参数和动态迁移实验.结果表明:采空区充填物的弥散系数和吸附常数分别为D=3.12 m2/d,Kd(Fe)=11.07 mL/g,Kd(Mn)=7.543 mL/g;在连续运行条件下,距进水口0.5 m处,铁的去除率大于95%,浊度的去除率接近90%,但锰的去除率仅为40%,说明利用采空区充填物除锰时容易达到吸附饱和.建立了铁、锰在采空区内的迁移扩散模型,最大的误差仅为8.44%.该模型可进行迁移扩散预测,为设计参数的确定提供基础.     

承压水地层地下连续墙成槽施工稳定性研究

利用数值模拟,分析了不同承压水条件下及不同泥浆重度条件下的地下连续墙槽壁变形及地面沉降变形规律,主要得到以下结论：地下连续墙槽壁变形与土体性质密切相关,由于槽段中部为卵石圆砾地层,土体抗变形能力较大,因此该部位变形较小,槽壁变形沿深度呈“M形”.承压水的存在是造成槽壁变形及地面沉降过大的重要原因,对地面沉降、槽壁变形及稳定均有较大影响.泥浆重度越大越有助于槽壁稳定.但鉴于后期混凝土浇筑的施工因素,建议泥浆比重选定在10.4～11.5 kN/m³区间.     

朝外SOHO土钉拉力现场监测研究

针对土钉支护中土钉实际所受拉力与目前理论和规程计算结果相差较大的问题,对北京朝外SOHO土钉支护进行了现场监测.采用在土钉主筋上埋设钢筋应力计进行土钉实际工作状态下的拉力测试和把实测拉力与现行规程计算得出的结果作对比的研究方法.研究结果表明,土钉受力沿土钉长度方向呈抛物线形分布,土钉实际所受拉力仅为理论计算值的1/2左右.