红透山铜矿深部斜坡道围岩发生层裂破坏数值分析

本文围绕红透山矿红透山矿深部-707m水平13#采场斜坡道围岩层裂破坏,通过现场工程地质调查、岩石力学实验、围岩应力分析,对13#采场斜坡道的围岩质量进行分析及岩体力学参数估算;在此基础上,应用FLAC3D分析回采对斜坡道围岩层裂破坏影响,开采矿体围岩在切向应力作用下,岩体微裂纹沿切向应力方向扩展、贯通,形成平行于开挖边界的宏观裂缝;数值分析采动过程斜坡道围岩层裂发生力学机制及其围岩应力场变化规律,数值模拟结果表明,深部斜坡道围岩高应力、采动应力以及爆破震动共同作用造成岩体产生层裂破坏。     

红透山铜矿深部矿体采矿方法的数值模拟研究

本文应用有限元和边界元耦合的方法,研究了红透山铜矿深部矿体嗣后充填阶段矿房法的二步回采过程中的力学效应。既论证了该矿改用这种采矿方法在技术上的可行性,也提出了深部回采时合理的回采顺序和稳妥的回采方案。     

冬瓜山铜矿深部出矿巷道围岩破坏特征研究

基于冬瓜山铜矿深部出矿巷道围岩稳定性难以控制的难题,选取具有代表性的位置进行出矿巷道断面现场钻孔测试。为确保测试数据直观、经济、准确度高,提出钻孔岩芯法进行出矿巷道围岩破坏特征的研究。结合出矿巷道的工程地质状况、钻孔深度及岩芯采用率,提出岩芯碎块法、岩芯缺失法、岩芯长度小于3cm为破裂区3种方法进行研究,同时提出同一位置多断面分析法对数据进行处理分析。研究结果显示:深部出矿巷道围岩以破裂区、完整区相间隔的方式排列,形成典型分区破裂特征,且靠近采场一侧破碎情况严重;围岩一般破裂成3或4个破裂区,且远离巷道的破裂区稳定性有所提高。     

红透山铜矿深部采场回采顺序的数值模拟及优化

针对红透山铜矿处于高应力环境下的深部采场,为确保回采过程中的采场稳定性,通过数值模拟探讨合理的回采顺序。基于矿山实际生产条件,提出6种回采方案,并采用FLAC3D进行数值模拟计算,分析不同方案回采过程中的应力、位移分布特征。计算结果表明：方案六所处的应力环境最为有利,安全性最高,矿柱明显起到了缓解顶板应力集中的作用,顶板、帮壁处是应力最为集中区域;方案二在回采过程中竖向位移最小,但在最终状态各方案位移较为接近。综合考虑,方案六为最优回采顺序。     

深部巷道围岩破坏特征的数值模拟分析

针对深部巷道围岩失稳变形严重、围岩变形量大、应力集中程度高的支护特点,以淮南矿区丁集矿1422(3)工作面的巷道围岩为研究背景,运用理论分析和数值模拟的综合研究方法对深部巷道围岩的失稳变形机理及岩体破坏特征进行深入研究。相应探讨了围岩应力场的时空演化规律,揭示了围岩分区破裂的力学本质,为深部巷道的围岩治理及支护设计提供重要的理论参考。     

煤巷围岩破坏与预应力全锚索耦合支护机理分析

针对深部煤矿复杂困难巷道条件,提出了高预应力强力锚索锚注支护方案,介绍了围岩破坏的特点和高预应力强力锚索的力学性能,以及围岩破坏与预应力全锚索支护的耦合作用机理;高预应力强力锚索锚注支护成功应用于矿井巷道,取得了较好的支护效果,不仅解决了巷道支护难题,而且验证了支护方案的正确性。     

马城主斜坡道第四系支护方案数值模拟分析

应用有限差分软件FLAC3D,对主斜坡道开挖、支护过程中,存在地下水影响时围岩渗流场和应力场的耦合作用进行分析。通过分析流固耦合作用下当前支护方案的可靠性,为设计和施工提供一定参考依据。     

新城金矿滕家矿区深部巷道围岩破坏与数值分析

针对新城金矿滕家矿区深部巷道围岩进行现场工程地质调查、岩石力学实验，分别应用RMR、Q和GSI方法对巷道围岩进行岩体质量分级，确定其围岩体质量等级为III级，岩体质量差~一般。以岩体质量分级为基础，应用Hoek-brown准则和经验公式估算岩体力学参数。应用弹塑性力学解析巷道围岩塑性区破坏范围，并以此为基础应用Phase2对巷道围岩稳定性进行分析。结果表明：巷道顶板塑性破坏范围为0.598 m，两帮塑性破坏范围分别为0.84 m和0.695 m；巷道顶板位移为7.2 mm，两帮位移分别为7.6 mm和6.8 mm；从巷道围岩应力分析可以看出，深部巷道开挖产生的应力集中超过岩体强度，由此判断深部巷道围岩破坏主要是开挖扰动应力作用在节理化岩体上致使巷道围岩失稳破坏，本研究结果对该矿深部巷道围岩支护提供依据。     

程潮铁矿深部开采中围岩破坏规律的数值分析

为了分析程潮铁矿西区放顶及开采对顶板围岩破坏的影响,对其顶板的崩落过程进行了数值模拟.采用有限元分析方法,考虑了构造应力场以及大型结构面的影响.结果表明,随开采的向下推进,围岩的破坏区域逐渐增大.与浅部开采相比较,深部开采中顶板围岩的破坏方式完全不同,顶板围岩中的拉应力呈现范围大、量值小、方向水平等特点,从而导致岩体往往沿弱面破坏,出现突然性的整体滑落.     

深部穿层巷道撞楔锚索梁联合支护机理分析

撞楔法+锚索梁联合支护技术在深井穿层巷道托顶煤施工中应用效果显著。结合具体工程概况,建立了相应的力学分析模型,对其作用机理进行了分析。"梁效应"可提高对顶板围岩的外部控制能力,"拱效应"的作用可提高围岩的自承能力,使巷道稳定性及安全可靠性得到提高。     

深部矿体回采对上盘斜坡道稳定性影响分析

为了研究板庙子金矿北区深部矿体开采对上盘斜坡道稳定性的影响,通过分析北区矿体的赋存条件,初步提出4种矿体回采方案,并对4种方案进行了数值模拟,采用地表倾斜i、地表曲率k、地表水平变形ε3个指标作为4个方案优选的评价指标,通过模拟分析计算,最终确定方案一为最优方案,按此方案回采后的斜坡道扰动最小。     

灵湖金矿巷道围岩变形破坏及锚杆支护数值模拟分析

通过现场地质调查和监测,确立灵湖金矿330工程450巷道围岩体地质模型,查明硐室在受低地应力状态下的围岩等级,巷道围岩变形破坏程度及松动圈范围。针对硐顶掉(落)石块典型破坏类型,采用离散元UDEC软件进行数值模拟分析,反演硐室开挖后应力重分布,顶板产生拉应力区,导致围岩体发生变形破坏的过程和力学机制,并采取预应力锚杆支护措施稳固失稳岩体。     

不同支护结构对深部巷道围岩变形的时效分析

为合理选择深部软岩巷道的支护形式和支护时机,采用有限差分软件FLAC3D,考虑围岩强度的时效性,分别研究了锚杆锚索主动支护结构、U型钢和壳体被动支护结构及反拱加底板锚杆支护结构对深部软岩巷道围岩变形的控制作用。结果表明:因围岩强度的时效性,岩体之间作用减弱,锚杆、锚索等柔性支护结构调动岩体发挥承载作用的能力降低,围岩变形明显;巷道前期剧烈变形后,因锚杆锚索具有一定围岩自身承载能力,施加刚性支护可有效控制巷道变形;底拱和底板锚杆有利于改善底板围岩受力环境以及控制巷道围岩变形整体协调性;注浆是改善围岩变形时效性的有效手段。提出初期以高预应力、高强度锚杆等进行支抗与卸压,后期以刚性支护及注浆进行加固的巷道支护对策。     

重复采动对顺层岩质斜坡变形破坏的数值模拟研究

煤层开采过程中顺层岩质斜坡易发生滑坡,且这类滑坡往往规模大,危害性大;以UDEC离散元法为基础,研究地下煤层重复开采对顺层岩质斜坡的影响。研究结果表明:采动影响的下沉量随埋深减少依次递减,岩层在受采动影响后的变形为非连续性变形,与单层开采相比,重复采动会导致斜坡在水平方向的移动变形显著增大;重复采动导致斜坡发育新的裂缝和裂缝群,更容易导致软弱结构层发生破坏,坡体稳定性进一步降低;单层采动时的"变形积累-裂缝产生-扩展-闭合"动态发育过程在重复采动时会演变成"变形积累-裂缝发育扩展-发育稳定"动态发育过程。     

微裂隙对深部高应力围岩劈裂破坏演化规律的影响分析

引入表征体积单元,采用考虑闭合效应下基于曲线扩展路径的劈裂演化等效连续体模型,利用FISH语言,内嵌入FLAC软件中,使方法程序化,分析微裂隙对深部高应力围岩劈裂破坏演化规律的影响。结果表明:裂隙越长,围岩劈裂破坏深度、面积越大;随着倾角的增长,劈裂破坏深度、面积先增大后减小并最终趋向于0,45°时达到最大值,倾角接近90°时,微裂隙形成自锁,劈裂破坏显著抑制;随着摩擦系数的增大,劈裂破坏深度、面积逐渐减小并最终趋向于0。     

高应力软岩区域穿层斜巷破坏机理及支护稳定性数值模拟分析

针对铜川徐家沟煤矿高应力软岩区域永久性巷道支护后存在变形量大、变形持续时间长、翻修率高等问题,在分析高应力软岩巷道围岩特性的基础上,利用FLAC3D软件进行了3种支护方案的数值模拟,得出穿层斜巷围岩变形和破坏的基本特征,揭示了穿层斜巷非均匀破坏的机理,并提出通过加固底板以控制巷道底鼓的措施,为高应力软岩区域穿层斜巷的支护设计提供了依据。