岩石稳定的位移突变判据

应用有限元数值分析方法模拟开挖施工过程中岩体随强度折减的位移变化，对开挖过程中岩体关键部位的位移时间序列进行尖点突变分析，以判别岩体位移的稳定性，从而分析岩体工程系统的稳定性。计算了有关的算例，并与其它计算方法作对比，验证了模型的合理性和有效性。     

岩石破裂过程分析系统在矿山的实际应用

在矿山工程中,岩体或矿体因开挖或开采,会引起围岩的应力重新分布,造成应力集中而发生破坏,给矿山生产建设带来严重的安全问题。因此,针对矿山工程中因矿岩体的开挖或开采产生的围岩稳定性问题进行分析和研究,找出危险部位,制定防控措施是非常必要的。阐述了应用岩石破裂过程分析系统对唐钢石人沟铁矿采矿工程围岩稳定性进行的分析和研究,制定了安全采矿方案,成功地指导了矿山的生产实践。     

隧道开挖过程中层状围岩稳定性分析

结合工程实例，基于块体的失稳条件和层状岩体的破坏条件，分析不同地质构造形态岩层下，隧洞开挖过程中围岩的稳定性。并根据洞室围岩产状与开挖几何边界的关系，提出围岩易破坏点的位置确定方法。最后，通过对工程实例中围岩塌方的统计，分析塌方围岩原因，进一步验证层状岩体中围岩的稳定性评价。     

正断层煤层开挖煤岩体的力学特性研究

为研究正断层煤层开挖煤岩体力学的特性,通过建立正断层附近煤层开挖时煤岩体的力学模型,运用FLAC3D数值计算并理论分析了上下盘开挖时煤岩体的力学特性。结果表明:水平位移、水平应力对煤层开挖顶端岩体的影响较小,地应力引起的竖向位移和开挖顶端相当应力是造成冒顶和开挖顶端岩体塌落的主要因素,当煤层中存在正断层时,从上盘开挖引起开挖顶端的相当应力和竖向位移比从下盘开挖引起的小,开挖区与断层距离越近,开挖顶端相当应力和竖向位移越大,相同条件下从上盘开挖较从下盘开挖更安全。因此,在工程实际中应尽量避免从下盘对煤层进行开挖,从而减小安全隐患。     

巷道施工关键技术在金山矿井的研究与应用

金山煤矿正在掘进的某巷道通过区域岩性主要为砂质泥岩和泥岩,岩性多为坚硬-松软岩层,在掘进过程中超前探测和支护作业是保障施工安全的重要步骤。工程中利用地质雷达和钻探技术对未开挖岩体进行超前探测,根据探测结果进行掘进开挖施工。工程实践证明,在巷道掘进过程中采用上述施工方案保障了施工的安全性和巷道围岩的稳定性。     

全站仪免棱镜测量技术在隧道开挖净空测量中的应用

全站仪在工程测量领域中应用已非常普遍,在监控量测领域中也越来越受业界青睐,但全站仪在隧道开挖净空测量中应用并不广泛。隧道开挖净空测量在隧道施工过程中的实际意义尤为明显,通过监测仪器进行开挖断面测量能准确掌握开挖效果,从数量上获悉超挖和欠挖的部位及程度,指导下一工序施工。通过笔者近几年使用全站仪进行隧道开挖净空测量的经验,结合工程实例,阐述全站仪免棱镜测量技术在隧道开挖净空测量中的应用。     

蚀变花岗岩工程特性研究

某抽水蓄能电站的花岗岩岩体中存在明显的蚀变现象，开挖后在短期内岩体产生膨胀、崩解。蚀变现象不仅直接影响库岸边坡及地TN室围岩的稳定性，而且影响支护结构的耐久性。因此，研究其工程特性，对于工程采取积极的防护措施、加快施工进度、保障施工安全、确保岩体支护结构的可靠性将起到重要作用。通过地质调查和采样分析，以宏观一微观分析相结合，查明蚀变岩蚀变类型、成因。同时以现场试验结合室内试验，全面了解蚀变岩的物理力学性质，研究典型蚀变岩的工程特性。     

水厂铁矿边坡开挖FLAC3D数值模拟与分析

本文在地质环境资料调研、岩石力学试验和地应力测量等工作的基础上,以Mohr-Coulomb屈服准则为力学模型,采用FLAC3D三维有限差分方法,对首钢水厂铁矿Ⅳ工程地质区开挖过程中边坡岩体应力场、位移场、破坏场进行了数值模拟计算,并对模拟结果进行了系统分析,以指导矿山安全开采。     

非构造应力下巷道纵断面岩体变形破裂规律

巷道顶底板岩体变形破裂随开挖的变化发展规律是事关围岩稳定性与控制的关键性问题。为有效获得巷道顶底板岩体内部全域变形破裂随开挖的时空演化特征,以一条深埋巷道工程为背景,考虑其对称性,自制一套试验装置并采用透明岩体相似材料来模拟实际巷道半边的开挖推进过程。结果表明:1)这种方法能够有效获得不同开挖分步下巷道纵断面岩体的变形破裂演化规律;2)巷道顶底板任一横断面处岩体的竖向位移随开挖时间均呈"台阶式"增长,其增长幅度在巷道刚开挖通过该处位置时最大,通过之后次之,通过之前最小,当巷道开挖通过后,顶底板岩体竖向位移就与其距巷道表面的距离呈指数衰减关系;3)分步开挖过程中,巷道每步开挖均会导致工作面前方中心约10~20 mm(对应实际0.4~0.8 m)范围内的岩体发生严重变形破裂。     

采矿开挖工程中的不确定性及其应用

论述了采矿开挖工程中的不确定性，提出了采矿开挖工程随机研究应注重工程的动态性、岩体性质的空间变异性、工程破坏的渐进性、工程的三维和系统性等，尤其需建立采矿开挖工程的随机指标体系和规范。     

深部节理化岩体巷道开挖稳定性分析

为了研究深部节理化岩体巷道分步开挖的稳定性问题,以新城金矿-1080 m中段巷道为工程背景,建立离散元三维数值模型,分析了巷道开挖对节理化岩体塑性区和位移的影响情况。结果表明：开挖会造成节理化岩体超前2.0 m处产生塑性区,与非节理化岩体相比,节理化岩体掘进巷道时,受扰动岩体的超前影响范围大于2.0m;巷道各处岩体的位移随开挖的推进逐渐增长,其增长幅度在掘进工作面刚开挖通过时最大,通过之后次之,通过之前最小。     

基于BQ系统的遂昌金矿地下工程岩体质量研究

为制定遂昌金矿某矿体的安全高效开采方案,需要首先确定矿岩的稳定性情况。为此在井下三个中段开展取样试验、构造调查和声波测试工作,利用DIPS软件统计分析调查结果得出岩体的优势节理面,结合岩石和岩体的声波测试数据计算完整性系数,并通过BQ系统综合评判工程岩体质量,评定井下工程岩体的级别,评述开挖后岩体的自稳能力,为矿山安全、合理、高效地开展采矿作业提供技术支撑。     

某矿开挖岩质边坡安全评价与治理方法分析

以某露天矿岩质边坡为工程背景,运用数值模拟软件FLAC3D对开挖过程中岩质边坡体开挖方向上的应力演化和变形规律进行了数值模拟研究。研究结果表明:采场上盘边坡的稳定性较差,每步开挖对岩体均有破坏性扰动,沿片理的台阶型破坏与整体失稳的可能性较大。提出了削坡减载的边坡治理方案,并采用极限平衡方法分析治理后边坡稳定性,保证露天矿的安全生产。     

三山岛金矿深部开采采场能量释放规律研究

深部开采过程中"三高一扰动"对采矿工程造成很大的影响,不仅回采的安全性难以保证,也极大地限制了矿石的回采率,充填法因能很好地控制地压而被认为是深部开采可选的采矿方法。以三山岛金矿为例,结合地应力测量结果,对深部开采过程中岩体开挖过程的能量释放规律进行研究和分析。结果表明,随着开采深度的不断增大,岩体释放的能量随之增大;岩体的弹性模量越大,弹性应变能密度则越小;深部采场充填能明显降低岩体的弹性应变能密度以降低岩体释放的能量,显著降低发生岩爆的可能,从而保证回采的安全。     

大断面巷道交叉点围岩变形监测及分析

基于煤矿大断面巷道交叉点施工过程中,岩体应力复杂,围岩变形大,给安全生产带来隐患。采用现场布设监测仪器的方法,对掘进过程及支护阶段的围岩变形进行监测,通过对比来分析交叉点处围岩变形规律。结果显示围岩的变形符合三个阶段的变化规律,交叉点处围岩开挖后13d里变形速率较快,总体达到稳定的时间较长收敛量大,容易受到扰动影响。提出在交叉点施工应加强一次支护的强度,合理选择二次支护的时间,同时加强围岩变形观测的观点。     

松树南沟矿区边坡岩体质量评价与边坡稳定性分析

为了评价松树南沟矿区边坡岩体开挖稳定性情况,指导矿山的安全施工,以结构面测量与工程勘察为基础,分析边坡岩体结构面的分布及岩体结构特征,得到对边坡稳定起控制作用的优势结构面。利用结构面三维网络模拟技术,对上述优势结构面进行计算机模拟,建立结构面网络模型,再现岩体结构。分别沿平行和垂直各测线走向方向切割网络模型,发现岩体部分区域被结构面切割严重,为形成小规模的可动块体提供了有利条件。运用分形理论计算了各切面的分形维数,计算得出边坡岩体处于一般或差的状态;借助有限差分软件FLAC3D,计算开挖后边坡岩体的稳定性情况,结果表明：由于开挖卸荷局部边坡台阶处出现了较大的位移和塑性区,可能出现崩塌、滑移破坏,与质量评价结果一致,建议适当放缓该区域台阶坡面角。     

某大型地下硐室群稳定性分析及加固技术研究

某大型地下硐室群作为历史文物存续时间一般有数百年甚至千年,其安全等级不同于一般岩体工程,在各种因素影响下,大型硐室群岩体结构稳定性减弱,强度降低,最终导致岩体失稳、损坏,因此对其 进行岩体稳定性分析和加固十分必要。该大型地下硐室群建设工程属于大型地下岩体开挖工程,岩体工程开挖前,通过工程地质调查显示,硐室群岩体整体稳定性较好,通过稳定性经验评价法对其进行了稳定性分析 ,发现硐室群整体稳定性好。在此基础上,采用三维数值仿真模拟计算方法对硐室群整体稳定性进行了评价,计算结果与工程地质调查、稳定性经验评价法的判断结果基本吻合,大型硐室群开挖后围岩总体上处于稳 定状态。针对硐室内局部有断层破碎带和局部块体存在失稳隐患,提出了以“锚杆与注浆、浇筑混凝土相结合”的锚网喷为主的加固方案,有有效确保了其安全稳定。     

隧道开挖卸荷效应诱发断层活化突水数值模拟研究

隧道开挖过程中工程岩体卸荷诱发断层活化突水是岩土工程领域的重要研究内容之一。以青岛某地铁站为地质背景，借助COMSOL Multiphysics数值模拟软件，建立不同倾角断层隧道开挖固流耦合模型，对隧道开挖卸荷诱发断层活化引起突水过程中围岩应力场、渗流场进行分析，获得不同倾角断层与开挖卸荷效应的互馈联动机制，明确关键突水点及突水工况。研究结果表明：55°倾角的断层最先活化，其对应力的吸收及阻隔效力最差；随断层倾角增大，断层对开挖卸荷效应的敏感程度降低。渗流场对断层倾角的变化较为敏感，倾角越大，断层汇集导通水能力越强，覆岩渗流场运移变化越快。研究结果可为地铁、隧道、矿山地下开采过程中防治断层活化突水事故提供理论参考。     

采矿工程中的不确定性及其应用

采矿工程的实质是一种大规模的岩石开挖活动、在这一工程活动中包含有大量的不确定性，如岩体强度，裂隙分布，岩层厚度等，为了客观地评价采矿开挖工程的质量状态，指导工程设计和生产组织等，应考虑到这些不确定性因素，建立相应的评价方法和指标体系。     

隧洞围岩及施工对危岩体稳定的影响分析

黄蜂斗水电站引水隧洞位于广东省河源境内，工程主要作用是用于发电兼农田灌溉。引水隧洞开挖施工中洞内围岩是否稳定，开挖施工是否会加强黄蜂山危岩体的破坏机制，从围岩地质条件及应力，应变等多方面计算分析，隧洞开挖围岩是稳定的，也不会明显影响危岩体的稳定性。