近断层巷道围岩稳定性数值模拟研究

针对常村矿向深部复杂地质条件发展,受断层影响应力集中现象明显,在受到开采影响时应力分布变化呈现不确定性复杂性情况,本文应用FLAC3D数值模拟结合工程实际的方法研究了近断层巷道在掘进中断层各项应力的变化以及巷道受到断层影响位移形变,同时通过对比提出合理化的近断层处巷道煤柱预留量,所得结果在为本工程提供帮助的同时为同类型问题提供一定的参考。     

汪家寨煤矿巷道围岩变形规律数值模拟研究

贵州水城矿务局汪家寨煤矿巷道采用锚杆支护,由于支护不当致使巷道围岩变形严重。为分析影响巷道变形的主要原因,建立围岩流-固耦合模型,运用耦合模拟软件COMSOL Multiphics,结合Matlab对巷道喷浆完整和存在喷浆盲区2种情况进行数值模拟研究。结果表明:存在喷浆盲区的模拟结果与现场情况基本一致,巷道支护过程中喷浆力度不够形成的喷浆盲区是导致巷道变形的重要原因,进行巷道支护时除了进行必要的锚杆支护外还必须做好喷浆工作。     

断层附近掘进巷道突水的数值模拟

以新密某矿为工程背景,运用理论分析、有限元软件数值模拟等手段,研究了该矿承压水体上方断层附近掘进巷道的底板突水规律,确定了当掘进巷道掘至距断层30 m时,有突水危险性,从而为现场施工提供了量化指导。     

特厚煤层巷道变形特性的数值模拟研究

运用FLAC~(3D)数值模拟软件,对特厚煤层的厚顶煤全煤型巷道、厚顶煤非全煤型巷道以及通常的复合顶板巷道的变形特征进行了对比分析研究。结果表明:特厚煤层巷道围岩变形特征与一般的复合顶板巷道在开挖初期围岩变形的强烈程度、塑性区的发展与破坏方式、围岩变形量的主要来源有类似之处;不同之处在于:巷道开挖初期围岩变形为顶帮协同变形;随着时间的增加,顶板变形速率与变形量均小于复合顶板巷道,巷道的垮冒突发性较强,不容易准确判断预测,其巷道稳定性取决于厚顶煤结构的稳定性。     

断层影响下回采巷道围岩承载结构数值模拟试验研究

通过数值模拟试验,分析了断层影响下回采巷道顶板的位移和变形特征,并由此得到巷道承载结构所处位置和特征,为巷道围岩控制提供进一步的依据.     

煤矿巷道围岩变形及补强支护研究

以某煤矿邻近11213采空区的11215工作面为研究对象,从理论分析研究巷道围岩变形原因,提出合理的补强支护方案,建立符合实际的数值模拟模型,验证补强支护后巷道掘进和工作面回采期间巷道围岩变形在合理范围。     

巷道围岩破坏特征数值模拟研究

以莒山矿3号煤层二采区运输大巷为工程背景,采用数值模拟分析了巷道掘进后围岩应力分布特征、变形特征及巷道围岩破坏特征。根据模拟结果,在实际锚杆支护过程中顶板锚杆长度不应低于1.6m,两帮锚杆长度不应低于1.8m,同时应注意底板硬化处理,为锚杆支护提供了参考。     

断裂带岩体采动效应的数值模拟研究

断层带岩体一直是煤炭开采过程中受关注的区域。随着能源紧缺问题的进一步突出,煤柱也日益成为被关注的主要区域。利用FLAC-2D数值模拟软件对断层带开采对底板和断层切割的含水层的岩体的应力和位移的变化进行模拟分析,提出了断层煤柱留设的建议,为科学留设防水煤柱提供依据。     

急倾斜煤层大段高开采围岩变形数值模拟研究

针对新疆苇湖梁煤矿急倾斜煤层大段高综放开采的实际,利用有限差分程序FLAC3D对20m段高工作面分段开采过程中围岩变形规律进行了数值模拟研究。研究表明:大段高开采过程中顶板的位移变形量明显大于底板。开采后顶板岩层中易形成卸载拱结构,在该结构保护下,顶板侧岩层的位移变化将经历缓慢增长—水平位移快速增长—竖向位移快速增长—破坏垮落的过程,使得大段高开采条件下顶板岩层发生大范围垮落的可能性大幅降低。数值研究所得结论对于现场实际生产有一定的借鉴作用。     

采动影响下断层冲击危险数值模拟

为了研究采动影响下断层带附近应力演化规律,以山东鲁西矿区某矿地质资料为背景,基于FLAC3D数值模拟软件和正交试验方法,依次模拟了断层倾角为30°、45°、60°、75°和断层落差为6、10、20、30 m等工况下断层带附近应力峰值的演化规律。结果表明,开切眼布置在上盘开采时断层带附近的应力集中程度远大于下盘开采,并且应力峰值随着断层倾角和落差的增大而增大,当断层倾角为75°,落差为30 m时,支承压力峰值达到了47.3 MPa,并且随着工作面推进过程中距离断层越近,煤壁前方支承应力越大,其冲击危险程度也越高。     

多煤层开采覆岩及地表移动变形数值模拟研究

以潘三煤矿瓦斯电厂地质条件为工程背景,采用UDEC数值模拟软件,建立数值模型,模拟分析了13-1和11-2煤层开采引起的上覆岩层变形规律及瓦斯电厂保护范围内的地表移动变形规律,并验证了理论计算所确定的13-1和11-2煤层保护煤柱尺寸的合理性。     

地下开采地表变形数值模拟研究

采用2D-FLAC软件,依崩落法工艺流程建立地下开采地表变形动态分析模型。金山店铁矿余华寺矿区计算结果表明,在-150m水平以上开采时移动角和崩落角比较小,继续开采时变形趋于平缓,找到了影响地表变形的主要因素,指出矿山深部开采应该注意的问题,提出了预防地质灾害的建议。     

大倾角厚煤层巷道围岩变形破坏特征数值模拟

以新疆某大倾角厚煤层煤矿为例,应用FLAC数值模拟对大倾角厚煤层煤巷围岩变形的破坏特征进行分析,提出采用增设底锚和顶锚的方式对关键区域进行加强支护,制定了合理的支护方案,取得了较好的支护效果。     

深部工作面开采冲击地压预防及数值模拟研究

为了研究大采深、高应力煤层在开采扰动下冲击倾向性,结合某矿1304工作面具体开采条件,运用FLAC3D三维有限元数值模拟软件,模拟了大采深工作面在不同推进步距下采场周围及工作面前方应力、弹性应变能分布规律。分析结果得出,在工作面前方局部区域产生2.3倍于原岩应力的垂直应力,应力峰值出现在工作面前方10 m左右,而且随着推采步距的增大,应力集中系数也逐渐增大。     

眼前山露天矿转地下开采边坡大变形模式数值模拟

针对眼前山铁矿露天转地下开采条件下的边坡岩体的变形、破坏和稳定性问题,采用FLAC大变形模式分析了矿体开采不同深度下的露天边坡变形破坏特征。开挖模拟显示北帮软岩边坡易产生大量滑落,但一般不会形成突然快速的滑坡,对地下开采的安全影响不大,但大量小颗粒碎石补充岩石覆盖层,对控制损失贫化指标不利。南帮硬岩边坡岩体开采初期未出现较大的变形和整体滑移。     

“三软”煤层开采围岩应力分布特征数值模拟研究

为全面了解"三软"煤层开采后围岩应力分布规律,运用FLAC3D数值模拟软件,以某矿超长"三软"炮采工作面的实际工程地质情况为依据,分析了工作面回采时走向和倾向的应力分布特征。数值模拟结果表明:沿工作面走向的前后支承压力的分布情况基本一致,其影响范围基本相同;而侧向支承压力的最大值为该矿区原岩应力的1.2~1.8倍。     

多次采动影响下巷道围岩稳定性数值模拟研究

采用数值模拟方法,分析了芦岭煤矿上部工作面多次采动对底板巷道围岩稳定性影响,包括上部8#煤、9#煤工作面重复采动影响下的围岩应力分布规律,研究了轨道上山在采空区下方、停采线下方及煤柱下方的围岩应力分布情况及巷道变形特征,计算结果与现场实际观测一致。对于预测巷道的变形和破坏具有指导意义。