采矿动态环境中巷道稳定的探索

金川矿山地下工程围岩的工程地质条件差,地压活动强烈,尤其是处于采矿动态环境中巷道的失稳更为严重。本文以二矿区二期工程采准巷道为例,论述了巷道的采矿环境,围碉的工程地质特性和施工阶段的变形特征,总结了采矿期间巷道的变形特征。针对采矿动态环境中巷道变形破坏严重的问题,进行了分析探讨。     

采矿巷道围岩支护设计专家系统

本文在收集、总结和分析大量资料和经验的基础上,全面研究了各因素与支护型式之间的关系,提出了合理进行采矿巷道围岩支护设计的基本观点和原则,在SUN 386计算机上用Turbo Prolog智能推理语言开发了采矿巷道围岩支护设计专家系统(称作MSDES),利用该系统对程潮铁矿等矿区的部分巷道进行了支护设计咨询,结果令人满意。     

采矿巷道MATLAB有限元仿真及ANSYS对比分析

结合采矿巷道进行MATLAB有限元仿真,并通过ANSYS进行对比,两者计算数值相差不足1%,故程序可应用于实际计算,分析了巷道应力变形情况,得出了具体的结论,并针对拱顶至围岩上表面、拱腰至右侧外表面的水平围岩得出了规律曲线.     

五龙矿煤层开采中采区下部巷道地压的显现规律

厚煤层长壁工作面采动影响下的采区巷道地压和岩层移动的观测研究工作,是在(?)龙矿的现场条件下进行的.目的在于搜集关于采区巷道收敛、支架载荷和岩层移动方面的信息.以便为今后的巷道维护方法的选举和巷道的合理布置提供依据.本文介绍了采区石门、上山、溜子道的地压观測结果及其分析.     

施工过程中水泥稳定材料配合比的探索

水泥稳定混合料是一种半刚性的基层性材料,近年来随着工程建设的兴起,在高级路面得到了广泛的应用。水泥稳定材料作为重要的基层材料,直接影响混凝土路面结构以及建设质量。文章结合我国水泥稳定材料选择、施工现状,对施工过程中水泥稳定材料配合比存在的问题进行了简要的分析探索。     

开滦矿区深部开采中巷道围岩稳定性研究

在对开滦矿区赵各庄矿、唐山矿深部开采过程中巷道围岩变形、破坏特征和矿井动力显现观测的基础上,结合数值模拟研究发现:(1)开滦矿区在千米深开采时水平构造应力远大于自重应力,原岩应力值远大于巷道围岩强度值,巷道将不可避免地要遭受破坏并表现为大变形强流变和严重底鼓;(2)随着开采深度增大,软弱煤岩层发生冲击地压的危险性随之增大,通常以煤层的整体突出为特征,其发生机理和高应力状态下硬岩(煤)中的岩爆有区别;(3)原岩应力状态对巷道围岩的变形破坏有着重要影响,而巷道形状对巷道围岩的破坏形式影响不大。     

二里河铅锌矿采场结构参数及巷道布置研究

二里河铅锌矿目前正在准备开采埋深500~800 m的深部矿体,从已掘进的1 100 m中段探矿巷道地压显现来看,深部的采场结构参数及巷道布置位置需要优化。应用FLAC^3D正交数值模拟采场结构参数对采场稳定性的影响,建立多指标综合评价模型以便优选采场结构参数;应用FLAC^3D分析距矿体下盘边界不同距离的巷道围岩应力变化,借助监测巷道顶底板上某点的应力变化趋势优选巷道布置位置。研究结果表明:深部采场最佳结构参数为矿房走向长度40 m,间柱厚度10 m,顶柱厚度12 m,其中,顶柱厚度对采场稳定性的影响最显著,增大顶柱厚度是提高采场稳定性的最有效途径;下盘脉外运输巷道布置在距矿体下盘边界线12 m处最为合理;距巷道较近的本中段矿体开采是引起巷道地压显现的主要原因,矿柱回采会加速中段运输巷道的破坏。实践证明,深部采场结构参数及巷道布置的研究结论合理、可靠。     

露天采矿技术及采矿设备发展趋势的分析

我国是一个矿石资源大国,但由于可供开发的易采储量少,以及采选装备和工艺技术等原因,自产矿石远远不能满足国民经济强劲发展的需求。本文从我国采矿业的一般工艺着手,分析了开采新工艺与新技术,对未采矿技术进行展望。     

深采煤层巷道平动式冲击失稳三维模型研究

在LippmannH关于冲击地压基本理论的基础上,建立了深采煤层巷道平动式冲击失稳三维准静态模型,模型可适用于顶底板为岩石的煤巷或半煤巷中发生煤层整体冲击失稳的机理分析。该模型考虑了煤层内部滑动摩擦对煤层突出的阻碍作用,分析了煤层整体突出前临界状态下的应力分布情况,得出了更合理的煤层突出范围度量指标及煤层整体突出倾向性的判定方法。结合赵各庄矿实际生产情况,分析了深部开采条件下煤层巷道动力失稳灾害的发生机理以及突出区域相关几何量之间的关系。     

深井巷道支护应用技术

本文讨论了埋深大于800m的深井巷道存在的主要问题，并对影响巷道稳定的主要因素进行了分析，提出了深井巷道的支护技术，应用于现场实践取得了良好效果，对于类似地质条件下巷道支护具有一定的借鉴价值。     

软弱夹层对隧道围岩稳定性影响规律研究

宜巴高速公路石门垭隧道具有地质条件复杂、围岩软硬交替、高地应力等特点,施工过程中常发生围岩层状剥落、侧墙滑塌等现象,严重威胁隧道施工安全。为确保施工安全,有必要采取一些措施为实际施工提供技术指导,采用FLAC^3D有限差分法分析软件,模拟分析了隧道含不同倾角及位置的软弱夹层时围岩的稳定性,通过分析围岩位移场、塑性区及应力场的分布特征,得出了软弱夹层倾角及位置对隧道围岩变形、破坏区及应力分布的影响规律。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供借鉴和参考。     

周边环境开发对浅埋海底隧道结构稳定性的影响

针对浅埋海底隧道结构稳定性影响问题,依托深港西部通道深圳侧接线工程,采用非线性有限元法,选取10个典型断面,分析了强夯、堆载、未来建筑永久荷载等对浅埋海底隧道结构沉降与侧向位移的影响,探讨了影响的范围和作用强度。从而为未来填海区开发对浅埋海底隧道结构稳定性影响控制提供参考。     

偏压双连拱公路隧道围岩稳定性动态预测分析

由于高速公路偏压双连拱隧道的复杂地质条件,会给隧道安全施工带来严重威胁,提出在加强隧道开挖现场监控量测的基础上,以位移量测结果作为学习样本,应用BP神经网络预测隧道围岩位移的大小,分析围岩的稳定性。由于BP神经网络能综合考虑隧道围岩节理、裂隙等对围岩位移的影响,所以与有限元反分析法计算隧道围岩位移结果比较,显示BP神经网络预测结果的误差较小,预测值与实际测量值趋于一致,因此应用BP网络预测偏压双连拱隧道围岩位移,超前分析其稳定性是安全可靠的,该预测方法的预测结果可以指导现场的施工。     

铁路隧道事故调查标准化方法的研究

随着我国经济的发展和交通设施建设的逐步完善,我国铁路隧道数量逐渐增多。但是,事故发生的可能性和危害程度也逐渐增加。而目前对于铁路隧道的事故调查通常以调查人员本身的工作经验为依据,具有一定的主观性,这可能导致调查过程效率低下或调查结果出现偏差。因此,建立铁路隧道事故调查方法的标准化是十分必要的。笔者基于目前常用的调查方法,依据铁路隧道事故的分类和调查目的,制定了一套具有针对性的标准化的铁路隧道事故流程,并结合工程实例进行了验证,可供相关人员参考。     

超大断面隧道围岩的稳定性分析

根据地下结构设计理论和岩石屈服的Dmcker—Prager准则,考虑到围岩的自身承载能力,采用有限元对广西柳州一处公路隧道围岩的稳定性进行了分析。考虑到开挖方式、开挖顺序对围岩稳定性的影响,对围岩的开挖过程进行模拟。确定不同开挖方式下隧道围岩的位移、应力状态,以及位移、应力状态随时间的变化规律,为隧道施工过程中开挖方案的制定、支护时间的选取提供了依据。     

隧洞稳定性影响因素的敏感性分析

本文采用与常见地铁车站尺寸相仿的隧洞作为算例,通过有限元强度折减法计算隧洞的稳定安全系数,按照定量分析数据,采用灰关联分析方法进行了隧洞稳定性影响因素的敏感性分析,综合分析了六种因素对隧洞稳定影响的敏感性,按大小依次为:黏聚力、内摩擦角、高跨比、重度、埋深和固定高跨比时的跨度。研究表明:在隧洞围岩稳定性分级时,除了考虑地质因素以外,还应对隧洞尺寸,如高跨比与跨度等进行考查。此外,还研究了仰拱深度对隧洞二衬结构稳定性的影响,当围岩稳定性等级较高时无需仰拱,而等级很低时要求仰拱有一定深度才能保证结构安全。上述研究为围岩稳定性分级和隧洞优化设计提供了良好的基础。     

乔家山隧道粘土岩大变形及支护结构稳定性分析

在大西客运专线乔家山隧道粘土岩地层前期施工中,支护结构出现大变形现象和混凝土开裂。为了寻求粘土岩地层隧道的有效支护方案,采用室内外试验对粘土岩物理特性展开了调查。物相分析和微观结构试验结果表明,该粘土岩中含有较多的片状粘土矿物绿泥石和伊利石,致使现场围岩具有流变特性。针对围岩流变大变形,优化调整了支护结构参数。选取典型断面进行支护结构内力监测,结果表明,初期支护钢拱架和二次衬砌混凝土基本上呈受压状态,钢拱架均有部位压应力达到或接近于钢材的屈服强度。然而,在初期支护强度充分发挥基础上,及时施做二次衬砌。二次衬砌受力较小,有效地保证了粘土岩地层的隧道结构安全。本研究可望为粘土岩地层隧道设计和施工提供借鉴,具有一定的工程应用价值。     

软土隧道支护压力与稳定性下限有限元分析

隧道开挖面的支护压力计算和稳定性分析至今尚未有比较成熟和简便的计算方法,本文基于岩土塑性极限分析理论,在分析下限有限元方法中引入非线性Power-Law屈服准则,通过对屈服准则的线性化处理,得到平面应变条件下软土隧道开挖面支护压力计算的下限有限元线性规划模型,编制了相应的Matlab有限元计算程序。计算表明:与极限平衡理论和极限分析上限有限元得到的结果比较,可以说明引入非线性Power-Law屈服准则的塑性极限分析下限有限元对隧道开挖面支护压力的计算和稳定性的分析是适用的。同时,总结了隧道埋深系数、土体重度系数等对隧道开挖面支护压力与稳定性的影响。     

拱顶空洞对隧道围岩及初期支护结构稳定性影响

在新奥法隧道施工过程中,由于种种原因,隧道的围岩当中和初期支护背后往往会存有空洞。特别是隧道拱顶位置处的空洞,由于施工技术以及难度等因素的影响,位于隧道拱顶处的空洞常常不能完全填实,这为隧道的施工及使用埋下安全隐患。本文以山西某铁路隧道为工程背景,运用数值模拟的方法,对存在拱顶空洞的隧道和初期支护结构进行内力分析,研究拱顶空洞对隧道围岩及初期支护结构的稳定性的影响,并提出了相应的治理措施,为类似的隧道工程建设提供参考。     

岩石偏压隧道动态分析及相关研究

通过系统研究岩石隧道 ,尤其是偏压隧道的围岩压力确定方法 ,及其结构计算方法 ,能够在施工过程中对隧道衬砌结构进行动态分析 ,及时调整隧道施工参数 ,达到最佳的效果。文中采用规范推荐方法确定反分析的初始参数 ,采用可变容差的单纯形法进行荷载及地层参数的反分析 ,然后利用反演参数对衬砌内力进行正分析 ,以指导支护参数的确定