桥梁桩基荷载下溶洞顶板稳定性研究

基于 Hoek-Brown 准则,考虑溶洞顶板和桩基相互作用受力特性,针对岩溶地区溶洞地质条件的固支、简支圆板和矩形板4种模型,应用弹性力学推导溶洞顶板在桩基荷载下的最大应力计算式;引入 Hoek-Brown 准则作为判定顶板破坏的依据,得出顶板在不同简化模型下的顶板厚度理论计算公式以及在冲切、剪切破坏下的安全厚度计算公式。以江肇高速公路西江特大桥南引桥5号墩 C 桩桩基为研究对象,结合 Hoek-Brown 准则参数到Mohr-Coulomb准则参数的等效转换方法,得到不同板模型和抗剪切、冲切顶板安全厚度的计算结果。此外,应用有限元数值模拟方法得到不同板模型顶板安全厚度的数值模拟结果。通过比较理论验算和数值模拟结果不难发现：引入 Hoek-Brown 准则可以准确地分析溶洞顶板稳定性;所得到的4种不同简化力学模型下岩溶地区桥梁桩基荷载下溶洞顶板安全厚度计算公式可以进一步充实现有规范的内容,有效地服务于工程实践。     

综放采场周期来压阶段顶板结构稳定性与顶煤放出率的关系

综放采场周期来压阶段,顶煤从垮落到放完是一个动态过程,采空区的充填程度影响着大厚度坚硬顶板的稳定性,因此,建立与顶煤放出率相关的顶板结构的稳定性判断准则是一个重要的理论课题。根据结构稳定理论和强度理论,分析了保持顶板结构整体变形稳定和岩块局部铰接稳定的顶板容许下沉量,通过与顶板回转下沉运动几何状态所决定的顶板下沉量的对比,得到了顶板结构整体变形稳定和岩块局部铰接稳定相统一的力学条件,从而建立与顶煤放出率相关的综放采场顶板动态稳定性判断准则;结合采场实例,给出了与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断曲线和方法,为现场针对不同顶板设计合理的顶煤放出率、实现顶板的安全控制提供理论依据。     

深圳某浅埋大跨度地下采空区稳定性评价

人口密集区浅埋大跨度地下采空硐室安全隐患在国内罕有先例,工程地质条件、地面环境条件非常复杂,勘察发现判断、隐患治理实施等工作难度均非常大,所在区域房屋密集,治理施工难度也非常大。本文综合运用多种方法对地下采空区洞室稳定性进行评价,并分析了采石场区域安全隐患特征,为进一步制定合理可行的治理方案提供理论依据。     

综放采场初压阶段顶板稳定性与顶煤放出率关系探讨

初次来压是综放采场矿压控制的重点之一,而顶煤从垮落到放完是一个动态过程,因此建立与顶煤放出率相关的顶板结构的稳定性判断准则是一个重要的理论课题。本文建立了综放采场顶板结构整体变形失稳和局部铰接失稳的力学模型;根据结构稳定理论和强度理论,得到了保持顶板结构整体变形稳定的顶板容许下沉量和保持岩块局部铰接稳定的顶板容许下沉量,通过与顶板回转下沉运动几何状态所决定的顶板下沉量的对比,分析了顶板结构整体变形稳定和岩块局部铰接稳定相统一的力学条件,从而建立与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断准则;结合具体采场实例,给出了与顶煤放出率相关的综放采场顶板稳定性判断曲线和方法,为现场针对不同顶板设计合理的顶煤放出率,从而实现顶板的安全控制提供理论依据。     

溶洞顶板安全厚度估算

岩溶区地基顶板安全厚度的合理确定是岩溶区地基处理的基本依据,通过对岩溶洞隙稳定性的影响因素的分析,研究工程类比法和解析法的适用条件,并采用多种方法综合评价昆明新机场航站区众多溶洞的顶板安全厚度,得出溶洞顶板稳定性与跨度、厚度间的经验关系,为该工程岩溶地基处理提供参考。     

采场顶板岩移控制及安全监测与预报技术研究

本文扼要地阐述了锡矿山锑矿的采场顶板控制技术研究与应用状况,提出了主动利用人工支护,开展顶板岩移监测预报工作,回采后及时充填,有效地控制顶板围岩的变形,防止其坍塌的技术措施,大大地改善采场回采安全生产条件,降低矿石损失贫化,保证了生产安全。     

某露天钼矿采场边坡稳定性分析及监测技术

露天矿山边坡普遍存在稳定性安全隐患,为分析某露天钼矿采场边坡稳定性,采用现场勘察及数值模拟的方法,对该采场不良地质条件及边坡稳定性进行研究。结果表明：采场部分区域存在渗水点、裂缝、坍塌等不良地质条件,采场东帮边坡水位线较高,地下水是影响边坡稳定的主要因素;采场边坡整体较为稳定,局部区域存在隐患,采用边坡雷达及GNSS监测设备形成双重动态实时监测系统,对边坡进行全天候实时监测,预报滑坡灾害,为矿山安全生产保驾护航。     

某露天采场南帮边坡稳定性分析评价研究

岩质边坡问题是岩土工程领域的热点,涉及水利水电、铁道、矿山、公路等工程领域,以及岸坡、山坡等自然领域。边坡破坏形式以阶梯状单级台阶边坡发生楔体型局部破坏为主。某露天采场南帮边坡高度180.00～378.65m,属于中边坡-高边坡,边坡稳定性研究分析表明,其实际开挖总坡度与设计总坡度接近,南帮露天矿边坡整体稳定,局部存在不稳定情况。     

桩基下溶洞顶板稳定性影响因素数值分析

将相似理论应用于溶洞顶板稳定性的数值计算中，通过单因素与正交分析，得到了各影响因素与临界安全厚跨比的相互关系，以及各因素对顶板稳定性影响的主次关系。     

缓倾斜薄矿体采场顶板沉降观测及其安全预报

锡矿山锑矿童家院矿床的Ⅰ号矿体为顶板不稳固的缓倾斜薄矿体,目前采用锚杆护顶尾矿似膏体胶结充填法开采,采场回采过程中顶板不留矿石护顶层,采用锚杆支护,回采结束后及时充填处理采空区。同时,采用各种仪器设备对采场顶板进行沉降观测与安全预报,最大限度地降低了矿石损失、贫化,提高了回采率,保证了采场顶板的安全,提高了矿山开采经济效益。     

综放开采端面顶板稳定性的数值模拟研究

由于直接顶（含顶煤）厚度的成倍增加,综放采场顶板下沉量与支架工作阻力并不存在类双曲线关系,因而用顶板最大下沉量判断直接顶稳定性已失去意义,应用ＵＤＥＣ程序分析了工采端面顶板稳定性与支架工作阻力及端面距的关系,得到当端面距在一定范围之内时,端面顶板冒落情况下与支架工作阻力及支护角度这上关,支架工作阻力Ｐ和端面板下沉量△ｌｄ呈类双曲线关系,在此基础上提出支轲工作阻力新的确定方法。     

相似理论在溶洞顶板稳定性数值分析中的应用

溶洞顶板稳定与否是多方面因素综合影响的结果.将相似理论应用于溶洞顶板稳定性的数值计算中,通过正交分析得到了各影响因素与临界安全厚跨比的相互关系.通过对大量数值模型计算结果的多因素回归分析,得出了临界安全厚跨比的计算方程,该方程既考虑了基础与洞室的几何因素,同时也考虑了岩体的力学因素.经工程实例检验,所得计算方程具有一定的适用性与可靠性.通过以上研究表明,相似理论可有效应用于岩土工程数值计算中.     

桩基下洞穴顶板稳定性三维数值模拟研究

介绍了用ANSYS数值模拟软件对桩基下洞穴顶板稳定性进行计算的方法，对模型的各变量用多元线性回归方法进行分析，从而得到其关系式，并用实例验证了其适用性。     

加强空区顶板管理保证矿山安全生产

加强空区顶板管理保证矿山安全生产孟凡廷韩纪峰侯杰（山东华玉集团平邑石膏矿）中图分类号ＴＤ３２７．２空区顶板地压活动常给矿山生产造成严重危害，甚至成灾，它直接破坏矿山生产和威胁生产人员的人身安全。因此，加强探索空区顶板地压活动规律和空区顶板处理方法，战...     

大采高综采采场顶板控制力学模型研究

采用现场实测及相似模拟技术研究大采高综采采场项板结构特征,建立大采高综采采场的顶板控制力学模型.根据直接顶岩层结构不同,将大采高直接顶划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型3种类型,Ⅰ型直接顶顶板载荷按给定载荷法或采高倍数法计算;Ⅱ型直接顶暂不宜采用大采高开采技术;Ⅲ型直接顶顶板控制应主要考虑直接顶关键层厚度、层位及工程力学特征,当直接顶关键层距离支架较近时,必须考虑冲击载荷影响.     

基于模糊理论的溶洞顶板稳定性分析方法研究

溶洞顶板的稳定性评价是一个极其复杂的系统,其影响因素具有多样性和模糊性,很难通过确定性的方法评价岩溶地基的稳定性。因此,引用模糊理论对岩溶地基稳定性进行综合评价,以期使岩溶区溶洞顶板稳定性分析方法更趋合理。首先,根据溶洞顶板系统的工程特点,建立出符合其工程特点的溶洞顶板稳定性评判层次结构模型。其次,根据评价模型选取评价指标,并分别进行其隶属度的确定。然后,对评价指标利用基于灰色关联度求解权重的方法进行权重的确定,建立出溶洞顶板稳定性分析的模糊综合评判方法。最后,将该方法应用于贵州某工程实例,分析结果证明该方法的可行性和可靠性。     

综放采场支架-围岩稳定性及控制研究

运用现场实测、理论分析、数值模拟等方法,对综放采场支架-围岩系统的稳定性及控制问题进行了深入的研究,在此基础上建立了综放采场支架与围岩相互作用的力学模型,提出了不同顶煤条件下端面顶板稳定性的控制原则,给出了不同顶煤条件下支架合理工作阻力的确定方法。 (1)通过对不同顶煤条件下的支架工作阻力的统计分析、顶煤位移活动规律分析及直接顶和顶煤破断角的分析,建立起了综放采场支架与围岩相互作用的力学模型; (2)研究了支架架型对端面顶板稳定性的影响,指出支架前柱初撑力、支架前柱到煤壁距离对端面顶板稳定性有重要影响; (3)研究了不同顶煤条件下端面顶板的稳定性,并首次提出了控制原则及极限端面距的概念,认为软煤条件应重点控制端面距在极限端面距范围内,中硬煤在于端面距与支架工作阻力的合理匹配,硬煤应重点研究顶煤的冒放性; (4)首次给出了不同顶煤条件下支架合理工作阻力的确定方法,认为软及中硬煤条件下可通过支护阻力-端面顶板下沉量曲线即端面顶板允许下沉量来确定,而传统的确定支架工作阻力的方法适用于硬煤条件下; (5)在现场实践基础上,开发出综放支架-围岩监控系统,并得到成功应用,取得了较好的社会经济效益。     

综放面顶板岩体稳定性地质动态评价及控制

运用地质学、岩体力学、开采沉陷学及工程物探技术等学科的理论和方法,在分析新集井田13煤层及其顶板岩层的地质条件基础上,用地震CT探测了工作面内的隐伏构造并评价了煤岩体地质力学参数。借助现场实测、相似模拟试验、数值模拟计算等手段,研究了弯曲下沉带内巷道变形破坏和岩层移动规律、综放面矿压显现规律。综合岩石介质条件、赋存环境条件、工程因素等,建立了13煤层顶板岩体稳定性动态模型。在此基础上,对综放面顶板岩体稳定性进行了动态评价与预测,并针对不同地质条件提出了顶板岩体控制的对策。研究成果已在现场得到应用。     

采场顶板破断型震源机制及其分析

 作为一种区域、实时、动态监测手段,微震监测技术用于预测预报冲击矿压等地质灾害乃至防灾减灾完全可行,而不同震源震动机制的研究是微震法预测预报冲击矿压的前提和基础。采场顶板是影响煤矿冲击矿压发生的重要因素,在分析采场坚硬顶板断裂过程的基础上,建立坚硬顶板断裂震动的等效点源模型,并根据该模型用震动波理论分析坚硬顶板断裂的震动位移方程,揭示了坚硬顶板断裂的震源机制,并通过三河尖矿微震监测的坚硬顶板断裂信号验证分析结果的正确性。研究表明,采场顶板由于受源外介质的拉力作用,断裂时震源会产生波前向外传播的压缩波,震源处岩体破坏主要为张性拉伸破坏。研究结果可为顶板型冲击矿压的预测预报和防治提供理论依据。     

采场顶板稳定性动态工程分类

影响矿井工作面顶板稳定性的主要因素为岩石介质条件、环境条件以及工程因素3个方面，分类方案中尽可能考虑到上述3个因素，同时，要具有超前性和实用性。本分类方案选用了5个指标，即岩石单轴抗压强度吒、岩石质量指标RQD、煤体抗压强度σcm、地下水状况SW和工作面月推进速度v。前3个为煤、岩石介质条件，第4个为环境条件，第5个为工程因素。运用MATLAB软件包中的神经网络工具箱，构造5种网络拓朴结构，即5：5：1，5：8：1，5：11：1，5：15：1，5：20：1，对同一组样本进行学习。通过比较，虽优的网络拓朴结构为5：20：1。运用选定的最优网络结构，进行了顶板稳定性的动态分类，同时，对影响因素进行了帕累托表意义上的因素分析，按影响程度大小排序，依次为岩石质量指标(0．4382)、地下水状况(0．1988)、岩石单轴抗压强度(0．1472)、煤体抗压强度(0．1225)及工作面推进速度(0.0932)。