大尺寸硐室群稳定性分析

地下硐室群的特点是硐室之间相互交叉、相互影响、地质情况十分复杂。影响地下各稳定性的因素甚多,每一各因素又有各自的不确定性,所以地下硐室的稳定性问题变得十分棘手。本文通过数值计算方法,得到断层、应力水平、施工开挖步骤、支护措施影响大尺寸硐室群稳定性的一些特点,望对地下工程问题有一定的借鉴作用。     

高瓦斯特厚煤层采动影响下巷道快速掘进研究

运用概率积分法并通过现场观测裂隙带发育范围与测试瓦斯含量,确定高瓦斯特厚煤层高抽巷的位置,实现了高抽巷的快速掘进。在高抽巷内对圈定范围内预抽瓦斯,从而实现上下巷快速掘进。     

采动影响下高瓦斯特厚层巷道快速掘进技术

运用概率积分法求出工作面回采后上覆岩层某一点的六个应变分量εx、εy、εz、γxy、γxz、γyz,进而求取三个主应变ε1、ε2、ε3;三个主应变代入 D- P 准则中,求出应力差;若应力差小于零,该点不破坏;若应力差等于零,该点处于临界状态;若应力差大于零,该点破坏。据此判断上覆岩层裂隙的发育范围。并通过现场观测裂隙带发育范围与测试瓦斯含量,确定高瓦斯特厚煤层高抽巷的位置,实现了高抽巷的快速掘进。在高抽巷内对圈定范围内预抽瓦斯,从而实现上下巷快速掘进。     

近煤仓硐室开采围岩变形及稳定性研究

以鹤煤八矿近煤仓硐室开采变形为工程实例,采用理论分析、数值模拟和现场试验等研究方法对覆岩移动变形预计理论和技术进行了较为系统的研究和分析,最终确定最优方案进行开采试验。实测表明,煤仓附近的2202工作面回采结束后,煤仓壁和硐室并没有受到较大影响,采出煤炭10.2万t,增加5100万元的产值,给矿井带来了可观的经济效益。     

松软破碎硐室群围岩稳定性数值分析

为了确定平顶山矿区某矿井底车场硐室群加强支护的范围,给硐室加固提供技术支持,运用大型数值计算软件对矿井副井附近的硐室群开挖后围岩的应力场、位移场、破坏区进行了分析。研究表明：巷道开挖后,围岩应力重新分布,巷道两帮围岩出现生应力集中区和塑性破坏区。在巷道交叉处和巷道拐角处,二次应力场进行了叠加,叠加后部分区域的应力峰值达到原岩应力的2～3．17倍,围岩塑性破坏区域加大。硐室群的稳定性不同于单个巷道、硐室。存在集中应力叠加现象,在巷道交叉口和拐弯处尤其明显,巷道间距过小时,这种应力集中叠加会造成巷道稳定性控制困难。     

洛德参数对硐室围岩Drucker-Prager解的影响

利用洛德参数研究中间主应力对Drucker-Prager准则推导出的硐室围岩塑性解的影响。研究表明,随着洛德参数的增大,塑性区范围会先减小后增大,表现为区间性;并与Mohr-Coulomb准则塑性解进行对比,结果显示塑性解随着支护阻力增大而减小;Flac3D软件模拟Drucker-Prager模型和Mohr-Coulomb模型的塑性应力大小和巷道周边位移,验证了分析结论的准确性。     

盲竖井硐室群施工实践

介绍了会泽铅锌矿2号盲竖井井口硐室群的施工情况,详细叙述了各硐室的施工关系、施工顺序和施工方法。     

深部硐室群破坏机理及其稳定性控制

煤矿开采进入深部以后,地质力学环境远比浅部复杂,由此引起的非线性力学现象日益严重,给深部硐室群工程稳定性控制带来很大难度.通过现场调查、室内试验和数值模拟等手段分析深部硐室群破坏机理,得出高地应力、膨胀型粘土矿物、工程偏应力集中及开挖顺序不合理是深部硐室群变形破坏的主要原因.并利用集约化设计优化硐室结构,消除硐室空间效应,降低工程偏应力对稳定性的影响.通过数值模拟得到最优施工顺序,选择最优应力路径,降低硐室开挖彼此间的扰动影响.针对高地应力和高膨胀力,采用锚网索加立体桁架耦合支护技术控制围岩稳定性.该研究可为煤矿深部硐室群工程稳定控制提供借鉴.     

破碎围岩大断面硐室群支护技术

本文针对蒋庄矿硐室群围岩破碎的特点 ,采用全锚喷二次支护技术 ,有效地对硐室围岩进行了支护 ,取得了良好的经济效益和社会效益     

星村煤矿井筒与硐室群整体施工实践

山东省大统矿业有限公司星村煤矿主井箕斗装载硐室及其附属工程采用与井筒一起自上而下同步掘进,边掘进边完成临时支护,最后进行永久支护的施工方案。临时支护为锚网喷,永久支护为现浇钢筋混凝土。由于施工方案合理,施工技术措施得当,实现了安全快速施工。简要介绍了施工方案、施工方法、施工技术措施及施工效果。     

某地下水封洞库工程地质特性研究

地下水封洞库的主体建筑是深埋地下的地下洞室群,属于典型的地质工程.该文从分析岩性构造、水文地质工程地质特征与洞室的关系入手,综合评价了场区的工程地质特征,对类似的其他地下工程具有一定的借鉴意义.     

井采影响下边坡岩体变形破坏规律研究

针对Ⅱ型露井联采,露天转地下开采的情况,对井采影响下边坡岩体变形机制、地表移动特征及其对边坡岩体强度的弱化等进行了探讨。安家岭露天矿西排土场北部变形区实例分析表明,受井采影响,边坡上部土体由于沉陷变形出现差异性拉张裂隙,形成主动下沉滑移段,前缘被动段以沿弱层滑移的水平位移为主,数值模拟结果与现场实际基本吻合。     

基于ANSYS的深部岩体巷道数值模拟的岩体力学参数研究

在岩石工程实践的数值模拟过程中,工程岩体特性参数决定着模拟结果的好坏。根据NMohammand等人得到的实验室测试数据与原位测试的拟合结果,确定了数值模拟中各层岩体的杨氏模量与泊松比,同时,根据Drucker-Prager系列修正屈服准则间的关系,使用适于平面应变条件的D-P屈服准则,确定了数值模拟中各层岩体的粘聚力及内摩擦角。在此基础上,使用大型有限元程序Ansys,以东海煤矿深部开采巷道为例,对深部开采巷道顶底板的稳定性进行数值模拟,在取得巷道变形实测数据后,经比较,所得出的模拟结果与实际相符。     

强采动下近距离硐室群围岩应力演化及加固对策

以成庄煤矿井下甲、乙水仓及变电所等近距离硐室群为背景,采用FLAC3D有限差分程序计算分析了2322工作面强采动下近距离硐室群围岩应力演化规律,采用UDEC离散元软件研究了近距离硐室群注浆加固机理,并提出了相应的加固对策。研究结果表明:成庄煤矿甲、乙水仓及变电所等近距离硐室群开挖后,围岩间垂直应力叠加效应较水平应力更为明显,但水平应力集中程度更高;2322工作面回采引起煤柱支承压力向底板传递,受煤柱高应力与底板高应力叠加作用,硐室变形特征将首先表现为强烈底鼓;相同注浆压力和水灰比条件下,沿注浆孔切向方向浆液的扩散半径大于沿径向的扩散半径;注浆锚索加固后,硐室群浅部围岩承载力大幅提高,工作面回采产生的强烈采动应力由深部转移至浅部,防止了深部岩体的进一步破坏。井下试验表明,注浆锚索加固后,2322工作面回采过程中各硐室围岩保持稳定,实现了强采动影响下近距离硐室群围岩变形的有效控制。     

大型地下洞室围岩稳定的三维有限元分析

使用三维有限元数值分析方法,研究了某大型水电工程大跨度、高边墙地下厂房围岩应力场的分布规律,预测了开挖后围岩破坏区的分布范围及最大变形量,评价了厂房的围岩稳定性。     

露井联采条件下采动边坡的变形机理研究

通过对露井联采下采动边坡的分析,建立采动边坡梁模型,根据梁的受力及变形,得出梁变形产生拱的范围,即影响边坡范围;利用顶板破断后形成的沉陷范围,给出了采动边坡稳定系数计算方法,并得到最安全采深,结合安家岭露井联采的实践及边坡位移监测,得出902工作面采动下边坡稳定系数为1.38,最大安全采深为309 m。研究结果表明,露井联采条件下采动边坡变形是由于顶板变形引起的岩层倾角变化引起的,可为露井联采采动边坡稳定治理提供理论依据。     

内聚力和内摩擦角对岩样峰值强度影响规律探讨

为了探讨内聚力C和内摩擦角φ对岩样峰值强度的影响规律,采用数值模拟手段,获取岩样轴向应力、轴向位移、峰值强度随C、φ值逐渐下降的变化规律。研究结果表明:内聚力C和内摩擦角φ数值的降低,均会导致应力位移曲线峰后平缓;当内摩擦角φ值降低40%时,峰值强度降低39.5%,峰值强度阶段降幅最大值为10.53%,峰值强度随次数的增加向一极值发展,且峰值强度阶段降幅有减小趋势;而当内聚力C值减小40%时,峰值强度降低29.82%,阶段降幅最大值7.98%;对比说明内摩擦角φ对峰值强度的影响程度要比内聚力C更大。     

露天转地下开采围岩稳定性数值模拟分析

采用有限元数值模拟方法,研究露天转地下开采中次生应力对巷道围岩稳定性影响。分析结果表明,水平应力对围岩稳定性有重要影响,侧压系数大于0.5,水平应力对围岩产生不利影响;侧压系数大于2.0,不利影响迅速扩大。围岩中存在铰接拱结构,围岩体通过这种结构来承担上部荷载。     

露天转地下开采高边坡变形监测与稳定性预测

针对厂坝露天矿工程地质条件、边坡形态、稳定状态以及监测目的,提出了以GPS为主的动态综合变形监测方案,并开展了长期分阶段和保重点的动态变形综合监测。通过变形监测,并结合理论分析和数值模拟,预测了北帮37线附近滑体的失稳时间为2007年4月10日~4月20日。实际上,在2007年5月初,北帮边坡连续出现了几次不同规模的滑塌,由于矿山采取了相应的应急预案,避免边坡滑塌给井下生产带来安全事故,为矿山的安全生产奠定了基础。     

某地下矿山岩巷喷锚支护数值模拟研究

根据有限元法的基本原理,运用数值分析软件Ansys,对某煤矿深部主井巷道的喷锚支护进行数值模拟与分析,讨论了支护结构受力情况及其支护作用,分析了支护后围岩的应力与位移分布规律,并与现场观测结果相互验证,证明了模型的合理性,为以后的支护设计提供了参考。