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在地下工程尤其是高地应力分布区围岩稳定性分析中,必须考虑岩石的流变特性.为了更好的控制巷道围岩变形,本文从蠕变的角度,对高地应力下巷道围岩进行分析研究,利用FLAC3D数值模拟软件进行模拟分析,提出不同的支护方案,并提出对工程实践有指导意义的支护建议. 相似文献
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深部大变形软岩巷道返修支护对策研究 总被引:1,自引:0,他引:1
淮南矿业集团望峰岗矿-817水平内水仓埋深约850 m,虽经多次返修,但其围岩难以维护稳定.根据地应力场和巷道变形破坏原因的分析,对该水仓巷道原支护方案进行了调整,在返修支护方案中增加了底部反拱,并采用钢纤维混凝土喷层.利用FLAC软件的用户自定义损伤本构模型(UDM)对无支护、原支护方案以及返修支护方案的深部开挖损伤区进行了数值分析,结果表明返修支护方案可以减小开挖损伤区.现场试验结果表明,返修支护方案能够维持围岩巷道的稳定. 相似文献
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深部高应力巷道围岩破裂演化过程数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
运用岩石破裂过程分析RFPA对不同围压下的深部高应力巷道围岩破裂演化过程进行了研究。通过模拟,再现了不同围压下的高应力巷道围岩破裂演化的全过程。据此,对比分析了模拟结果并探讨了深部巷道变形破坏类型。数值模拟结果表明,不同围压下的高应力巷道围岩破坏过程是有很大差别的;围压与顶压的对比关系决定了高应力巷道围岩破坏的主趋势和主要区域,这些区域应作为重点的加固区;巷道墙下角和拱部起拱线是破坏的重点部位,应作为重点加固区的重点;高应力巷道围岩破裂演化首先表现为较长阶段的缓慢递增变化,随后进入短暂的加速破裂阶段和宏观破坏阶段。因此,对巷道破坏过程的研究和工程现场具有重要的借鉴价值和现实意义。 相似文献
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深部巷道围岩在频繁爆破扰动作用下微裂隙不断产生、扩展与贯通,形成宏观破裂,岩体失稳灾害日益突出。本文采用FLAC3D软件,考虑不同侧压力系数,开展高应力爆破扰动条件下巷道围岩损伤规律研究。结果表明:应力环境明显影响巷道围岩的损伤特征。初始应力条件决定巷道围岩的破坏区域和破坏形态分布,爆破扰动会加剧巷道围岩的损伤,加快破坏速度。与初始应力状态相比,爆破扰动造成巷道围岩松弛区变厚、应力集中程度和影响范围增大,同时改变围岩中位移的分布特征和范围,并增大围岩的最大位移量。巷道围岩所受双向载荷差值越大,爆破扰动作用后塑性区的深度就越深,破坏增量也越大,巷道围岩塑性区的范围远大于松弛区。支护工程应控制松弛区围岩,避免其发生垮落。研究为深部巷道围岩控制提供支撑。 相似文献
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多次开挖扰动下采空区围岩应力演化数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
以邯邢地区某铁矿为研究背景,采用现场调查与数值模拟相结合的方法,运用有限元数值模拟软件MIDAS/GTS建立3阶段9矿房数值计算模型,对采空区围岩应力在多次开挖扰动下的演化规律进行了揭示。结果表明:采空区围岩应力变化是一个动态过程,在多次开挖扰动影响下,相同水平和不同水平矿房开挖后都会产生应力相互扰动影响,其中本矿房开挖对相邻矿房和对角矿房扰动作用明显。第一水平开挖后矿房间柱为承压区、底板为卸压区;第二水平开挖后,第一水平矿房顶板出现承压区,两个水平垂直相邻矿房矿柱由卸压区变为承压区;第三水平开挖后,三个水平相邻矿房间柱由承压区变为卸压区。 相似文献
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针对深部高应力巷道围岩软弱破碎、巷道变形大、长期蠕变、支护损坏严重的特点,基于围岩松动圈理论,运用FLAC3D进行了巷道围岩松动圈数值模拟研究,得到了巷道埋深-围岩松动圈变化关系,巷道断面形状-围岩松动圈变化关系,岩体黏聚力-围岩松动圈变化关系及岩体摩擦角-围岩松动圈变化关系,分析了它们对巷道围岩松动圈形成及发展的影响规律。 相似文献
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为了揭示掘进对围岩变形的影响,采用有限差分方法,对蒙西煤矿运输顺槽进行模拟,建立了运输顺槽的三维模型,抽取1、3、5开挖步分析,得到运输顺槽的塑性区图,求解出了位移和应力分布情况。研究结果表明:开挖掘进是围岩变形的影响因素之一,为支护方案设计和实际工程应用提供了理论依据。 相似文献
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软岩巷道围岩稳定性的FLAC3D数值模拟研究 总被引:3,自引:0,他引:3
软岩巷道的变形和位移,对于整个结构的稳定性具有重要的影响。通过有限差分方法(FLAC3D)对围岩变形、破坏过程进行分析研究。分析了岩体支护前后围岩变形及应力状态,对巷道围岩的稳定性和初级支护结构的安全性作出了综合评判,并得出一些非常有益的结论。 相似文献
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高应力巷道开挖围岩损伤分析 总被引:7,自引:0,他引:7
首先运用岩石破裂过程分析RFPA分别对有、无裂纹情况下的高应力巷道开挖围岩损伤过程进行了分析,随后,对有、无裂纹情况下的高应力巷道开挖围岩损伤进行了理论分析.模拟结果再现了巷道围岩开挖卸荷后声发射变化全过程.数值模拟与理论分析表明:高应力巷道围岩卸荷破坏是个损伤逐渐累积最终演致破坏的过程;垂直方向为最大主应力情况下,损伤主要从两帮开始,然后向两帮深部扩展,扩展到一定程度后沿大主应力方向扩展;卸荷损伤过程受裂纹影响很大,裂纹改变巷道围岩损伤演化过程,对损伤演化过程起主要控制作用;提出的理论分析方法可用于巷道围岩开挖卸荷后损伤破坏情况的分析. 相似文献
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首先,在假定微元强度服从双参数Weibull分布的基础上,分析了围岩微元破坏概率和临界破坏概率,依据围岩完整程度不同,分析了巷道开挖后的围岩损伤;随后,运用岩石破裂过程分析软件RFPA,分别对不同均质度的巷道围岩开挖损伤进行了数值模拟分析。结果表明,伴随围岩均质度增加即围岩完整程度增加,围岩起始损伤延后,临界破坏概率越来越小;在围岩微元所受载荷达到其统计平均抗压强度前,围岩的均质度越低其巷道开挖后的围岩损伤值越大;在微元所受载荷达到统计平均抗压强度后,围岩均质度越高其巷道开挖后的围岩损伤值越大,其巷道开挖后的危险率越高,且往往具有突发性;巷道开挖后的围岩损伤破坏程度与围岩完整程度和抗压强度关系密切;分析结果与模拟结果是一致的。 相似文献
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开挖对岩质边坡稳定性影响的数值模拟 总被引:4,自引:1,他引:3
以西部某露天矿开挖形成的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:由于露天开挖形成的岩质边坡工程体在开挖过程中其内的压应力将发生明显的减小,自上而下呈“W”型分布,且在边坡体的中部将形成明显的拉应力区,这将是岩质边坡体发生失稳的原因之一;开挖过程也将导致岩质边坡内各岩层产生明显的膨胀变形,且埋深越大时产生的膨胀变形越大;由于复杂应力演化条件作用,岩质边坡坡脚处产生的沿开挖方向的变形最大。 相似文献