隧道穿越采空区的稳定性分析

以小江口隧道和坪地煤矿为研究对象,根据工程所在地的地质条件和围岩特点,利用数值模拟的方法,对采空区的稳定性及其对隧道的影响进行分析研究,并针对分析结果提出相应的治理方案,从而为小江口隧道的安全施工和营运提供理论支持。研究结果表明,一、二盘区留设的点柱稳定性较差,不能起到长期支撑顶板的作用,一、二盘区部分采空区会产生顶板冒落;隧道K线ZK67+555至隧道出口段、D线ZK67+466至隧道出口段两侧各90m范围内的下覆老采空区需进行充填处理。     

喜口池隧道穿越煤矿采空区段稳定性与研究

文章以重庆奉节至巫溪高速公路重点控制工程——喜口池隧道为研究对象.在对采空区基本特征与地表残余变形分析的基础上,对隧道采空区影响段围岩的稳定性进行了评价.与此同时,根据该高速公路隧道穿越煤矿采空区段与采空区所在的空间位置,利用数值模拟软件研究了隧道与采空区所在的空间位置对隧道稳定性的影响,从而为喜口池隧道的安全施工提供一定的理论依据.     

充填体荷载作用下金属矿山采空区顶板稳定性分析

针对如何提高研究区深部矿体采矿活动安全性的问题,通过理论计算方法和数值模拟计算法对采空区顶板的稳定性进行了分析。结果表明,厚跨比理论、载荷传递交汇线理论和结构力学梁理论求得的采空区顶板安全厚度基本一致,具有较好的线性变化关系,获得采空区顶板安全距离为10.0～18.0 m(采空区跨度为20 m);通过数值模拟极端后,确定了研究区顶板的临界破坏厚度为12.5 m,最终确定了采空区顶板的安全厚度为15 m。此时,采空区的水平方向最大的位移量可达28.2 mm,垂直方向上最大下沉量可达368 mm;采空区开挖后的最小主应力为-1.42 MPa,最大主应力为-6.7 MPa。     

某矿山多层采空区群稳定性的FLAC3D数值分析

为评价某矿山采空区群的稳定性,应用有限元FLAC3D软件对该矿体及复杂多层采空区群三维数值模型进行了模拟分析.选取相邻空间区间顶板厚度小于30 m和顶板跨度较大的空区群作为研究对象,对多层采空区的应力分布和塑性区(结构塑性强度破坏方面)以及采空区顶板中点位移监控(变形控制方面)进行了研究,并根据研究结果对矿体所有采空区进行了稳定性分类,为后续采空区治理提供了可靠的依据.     

喜口池隧道穿越煤矿采空区段稳定性分析与研究

 本文以重庆奉节至巫溪高速公路重点控制工程—喜口池隧道为研究对象,在论述采空区地质采矿特征的基础上,定性与定量地分析与评价了该隧道穿越采空区路段围岩的稳定性,同时,根据该高速公路隧道穿越煤矿采空区段时隧道与采空区所在的空间位置,利用数值模拟软件研究了采空区对隧道稳定性的影响,从而为喜口池隧道的安全施工提供一定的理论依据。     

皇华沸石矿采空区稳定性评价及防治

针对非煤矿山采空区稳定性的问题,以皇华沸石矿采矿区为研究对象,运用三维激光扫描测量分析采空区矿柱、顶板、空区之间的关系。通过对采空区剩余变形估算,确定采空区影响范围,进一步分析采空区稳定性的影响因素为采空区岩体质量和空区自身参数;基于摩尔-库伦准则计算顶板的抗拉强度和柱体抗压强度,分析确定矿柱和顶板均处于安全稳定的状态。由于目前采空区范围已出现地面塌陷及地裂缝,进而对采空区采取封堵和爆破处理的防治措施。     

皇华镇沸石矿采空区稳定性评价及防治

针对非煤矿山采空区稳定性的问题,以皇华沸石矿采矿区为研究对象,运用三维激光扫描测量分析采空区矿柱、顶板、空区之间的关系。通过对采空区剩余变形估算,确定采空区影响范围,进一步分析采空区稳定性的影响因素为采空区岩体质量和空区自身参数;基于摩尔—库伦准则计算顶板的抗拉强度和柱体抗压强度,分析确定矿柱和顶板均处于安全稳定的状态。由于目前采空区范围已出现地面塌陷及地裂缝,进而对采空区采取封堵洞口和爆破处理的防治措施。     

佛子冲矿采空区群模糊聚类分级及综合治理

为对佛子冲矿104#矿体采空区群进行稳定性分级及综合处理研究,在前期空区探测的基础上,基于三维数值计算软件ANSYS与FLAC^3D耦合,对采空区的稳定性进行模拟分析,选取空区顶板暴露面积及数值计算得到的采空区顶板最大主应力、最小主应力、最大位移4个因素,运用模糊聚类理论对空区进行聚类,实现采空区稳定性4分类。针对4采空区分别提出加强监测管理、加强支护、部分充填和全部充填等处治措施,以保障佛子冲矿生产安全,节约空区处理成本。     

基于 Mathews 图解法的采空区稳定性分析

影响采空区危险性的因素诸多并且复杂性高,甚至部分因素具有一定的模糊性。 为方便、快捷地对采 空区稳定性进行分析,简化危险性影响因素,以湖南某钨矿为研究背景,基于 Mathews 稳定性图解法理论模型,对不同 中段的采空区稳定性进行了理论计算,并依据矿山采空区现状,采用数值模拟法分析了当前采空区下各区域的主应 力、位移和塑性区的分布,评估当前状态下主采空区的稳定状态。 分析结果表明:12 个采空区中,CH5 号、CH6 号、 CH8 号以及 CH12 号采空区以及顶板围岩均处于稳定过渡区,采场整体稳定性一般;而 CH9 号、CH10 号采空区则处 于支护区,采场顶板的稳定性较差,有发生局部垮落、失稳的可能性;分析结果与矿山实际情况相符合,据此可对空区 危险性进行前期预判,降低空区治理费用与安全风险度。     

基于多种评价方法的复杂采空区群稳定性评价与分级研究

某露天转地下开采的石灰岩矿山由于早期开采不规范,在矿井内形成了多个采空区,严重影响矿山的安全生产。为消除采空区潜在的事故隐患,根据对相应空区的三维激光扫描探测结果,获取了12个空区的空间结构参数,建立了矿山复杂采空区的三维数值模型;利用顶板厚跨比法、简支梁模型分析法、Mathews 图解方法及矿柱安全系数法等方法评价了复杂采空区的稳定性,并划分了各采空区的稳定性等级。研究结果表明：3号空区和6号空区稳定性的评价结果为较不稳定,其他采空区的稳定性相对较好;3号空区不稳定是因为采空区顶板暴露面积较大或跨度较大,6号空区不稳定是因为采空区顶板厚度较薄。     

隧道下伏采空区稳定性及治理方案数值模拟

隧道下伏采空区的潜在危害性评价及其处治技术研究日益受到重视。为治理平朔煤矿东露天矿运输专线隧道下伏采空区,利用FLAC3D对采空区稳定性及治理方案进行了数值模拟分析,得到了隧道下伏采空区在加固前后的受力和变形的特征规律;通过对仰拱厚度及采空区注浆料强度进行敏感性分析,得到了最优的加固措施。数值分析结果表明：在未加固的采空区上开挖隧道,采空区两帮岩土体受到较大的垂直载荷,隧道开挖底板出现了屈服剪切破坏,隧道拱腰及拱顶出现了屈服拉伸破坏,隧道底板最大沉降及不均匀沉降较大;在对采空区充填注浆及隧道底板浇筑仰拱的联合加固措施后,原采空区附近的应力集中区域得到很好释放,隧道底板最大沉降及不均匀沉降量大幅降低,岩土体的整体稳定性提高。     

CMS实测地下矿采空区建模及稳定性分析研究*

传统的采空区稳定性分析建立的数值分析模型,对空区的形状进行过多的简化,使得建立的空区模型过于简单,稳定性分析的结果可靠性较差。借助三维激光空区监测系统对地下矿山采空区进行三维扫描,精确的获取激光头到空区边界的距离。将全站仪测量的定位点坐标输入到CMSposprocess处理软件,将生成的数据输入到矿业工程软件3Dmine中建立起空区的实际赋存模型。研究用VC++编写出可以将3Dmine软件输出的块体质心点坐标直接导入有限差分软件FLAC3D中的应用程序,从而建立起空区力学模型,形成从实测模型到力学计算模型的新方法,大大提高了采空区稳定性分析的准确性和可靠性。结合石人沟铁矿空区稳定性分析工程实践,对石人沟铁矿-60 m水平南区空区进行静力计算,分析空区稳定性,获得了良好效果。     

影响采空区稳定性的因素敏感性分析

大面积的采空区给矿山生产带来了巨大安全隐患,因此,深入分析采空区岩层的破坏机理,从理论上进行预测是十分必要的。首先基于可靠度对采空区的稳定性进行了分析,然后对影响采空区稳定性的因素参数值做了适当调整以确定这些参数对可靠度指标的影响程度,以保证设计在安全和经济上的合理性。通过分析指出,矿柱支撑面积与矿柱面积之比和采深等因素对采空区的稳定性影响很大,在设计时应合理考虑。     

大冶铁矿采空区稳定性模拟分析

为了回收采空区矿柱,以大冶铁矿采空区充填体为例,根据Mohr-Coulomb材料变形模型,建立了采空区应力数值分析模型,模拟了充填前后采空区的应力变化及塑性区的分布情况,通过两者的对比得出充填前后采空区的稳定性结果。研究证明采用充填法对采空区进行处理,不仅改善了采空区应力的作用,还缩小了矿体内的塑性区域,很大程度上提高了采空区的稳定性。     

矿柱重叠率对采空区稳定性影响分析研究

房柱法多层重叠开采的石膏矿,矿柱的重叠率是影响采空区稳定性的主要因素之一。介绍了房柱法开采重叠采空区的重叠方式、载荷传递规律及稳定性分析方法,并以某石膏矿采空区大面积坍塌事故为例,对事故原因进行了计算分析。重叠采空区稳定性研究结果表明,隔层顶板厚度越小,所要求的上下分层矿柱重叠率就越大;对于隔层顶板厚度较小的重叠采空区,如何保证矿柱的高重叠率是维持重叠采空区稳定的关键因素。     

复杂空区群影响下矿山边坡稳定性数值模拟

以河北某金矿多年开采形成的复杂空区群为背景,利用FLAC3D建立三维计算模型,研究空区群影响下的露天开采边坡稳定性,选取典型剖面计算了边坡稳定安全系数。结果表明：空区的存在对边坡的整体稳定性影响不大,但靠近边坡边帮的空区可能引起边坡的局部失稳;空区经废石非胶结充填方式处理后,边坡安全系数能显著提高,稳定性有明显改善。该研究方法可供类似矿山借鉴。     

采空区稳定性的三维有限元模拟

某矿采空区的存在,可能诱发冲击地压灾害。为了评价其稳定性,应用三维ANSYS程序模拟了采空区的形成过程,并应用先进的矿柱强度理论校核了ANSYS分析结果。结果表明:该采空区不会发生冲击地压灾害,但可能发生局部冒顶。     

夹沟矿不同跨度采空区顶板的稳定性分析研究

采空区是影响矿山安全生产的主要危险源之一。夹沟矿采空区的节理调查表明,结构面是夹沟矿采空区顶板稳定性的主控因素。数值分析结果表明:夹沟矿采空区的顶板是不稳定的,顶板岩体容易发生垮落事故。     

新建楼下伏采空区的稳定性数值分析

以唐山古冶分公司新建11^#楼下伏采空区为例，采用离散元方法程序3DEC对采空区上方建筑物的稳定性进行数值分析。根据勘查获得采空区分布范围和采空区岩层信息，运用由整体到个体的方法建立3D计算模型，分析不处理和处理情况下采空区的稳定性。通过模拟计算，在不处理的情况下，监测点沉降量约为20 cm；在模拟注浆充填体的物理特征来处理采空区的情况下，监测点沉降量约为3.5 cm。模拟结果表明，采空区处理后，沉降量在建筑物允许沉降范围之内，为施工采取相应措施提供了理论依据。     

符山铁矿尾矿库民采空区治理技术研究

采空区治理在预防矿山地质灾害中具有非常重要的地位。为了确保符山铁矿尾矿库的安全稳定运行,针对某民采铁矿采空区进行了三维激光探测,对采空区的稳定性及冒落后果进行了分析,提出了综合的治理方案。治理方案实施后,消除了井下民采空区重大安全隐患,保证了尾矿库安全稳定及矿山的正常生产,可为其他矿山采空区治理提供参考。