基于数值模拟的巷道围岩的支护优化

以白象山铁矿为工程背景,针对该矿区内地表水系十分发育,矿床水文地质条件相对复杂,巷道稳定性受水的影响很大,围岩中节理裂隙构造多等问题,对原有的巷道支护方案进行优化.结合不同的围岩特性和地质条件,优化后的支护采取锚喷联合支护及二次耦合支护技术.最后通过数值模拟验证,优化后的支护方案效果良好.     

基于数值模拟的巷道围岩的支护优化

以白象山铁矿为工程背景,针对该矿区内地表水系十分发育,矿床水文地质条件相对复杂,巷道稳定性受水的影响很大,围岩中节理裂隙构造多等问题,对原有的巷道支护方案进行优化。结合不同的围岩特性和地质条件,优化后的支护采取锚喷联合支护及二次耦合支护技术。最后通过数值模拟验证,优化后的支护方案效果良好。     

巷道围岩蠕变特性及支护效果数值模拟研究

在地下工程尤其是高地应力分布区围岩稳定性分析中,必须考虑岩石的流变特性.为了更好的控制巷道围岩变形,本文从蠕变的角度,对高地应力下巷道围岩进行分析研究,利用FLAC3D数值模拟软件进行模拟分析,提出不同的支护方案,并提出对工程实践有指导意义的支护建议.     

井底车场巷道围岩支护效应数值模拟研究

为科学确定金鼎煤矿井底车场巷道掘进过程中位移场、应力场分布和支护效应,对后续支护方式和参数提供有益参考,采用基于快速拉格朗日法的FLAC3D软件对其进行了数值模拟研究。研究结果表明:巷道掘进过程中,巷道周边围岩出现明显塑性变形,采用锚网喷联合支护后,巷道变形得到有效控制,塑性区缩小且巷道两帮主应力有不同程度降低。     

破碎围岩巷道支护研究

针对布置在构造带中的巷道其围岩通常比较破碎,采用锚喷索支护操作难度大、支护效果不理想等问题,分析研究了破碎围岩巷道支护的技术并对巷道注浆材料、设备进行选型,采用数值模拟的方法对注浆加固并支护后巷道变形进行模拟,确定了巷道支护参数。     

回采巷道锚杆支护参数的数值模拟研究

运用数值分析的方法，按照正交设计，对某一确定回采巷道锚杆支护参数进行了数值模拟，得出锚杆长度超出松动圈０．２５ｍ、顶板与两帮为两角分布时对围岩移近量影响最小的结论，为合理选择支护参数提供了理论依据。     

矩形巷道围岩稳定性数值模拟研究

为分析矩形巷道围岩应力与变形的分布规律,利用FLAC3D数值模拟软件对矩形巷道围岩的稳定性进行了模拟分析,并给出了矩形巷道支护建议。研究结果表明,矩形巷道顶、底板主要为拉伸破坏,两帮主要为剪切破坏,且顶、底板破坏深度大于两帮,运用锚杆支护能较好地解决矩形巷道的支护问题。     

软岩巷道锚杆支护效果的数值模拟研究

本文采用ＦＬＡＣ非线性大变形程序对小铁山矿沿脉联络巷道无支护时和锚杆支护时的受力和变形特征进行了分析,结果表明锚杆支护结构可以很好地限制巷道的变形。通过计算,为合理地进行巷道支护设计和锚杆支护结构参数的选取提供了依据。     

软岩巷道支护数值模拟效果分析与研究

利用数值模拟软件对理论研究得出的耦合方案进行计算,模拟结果说明在耦合支护作用下,各个支护结构之间相互配合,钢筋网和混凝土喷层提供较强的刚度和强度,使得巷道围岩能够形成一个整体承载圈,巷道浅表围岩位移量基本保持一致。工作面回采时,耦合支护的支护效果比工字钢梯形棚支护对顶板和左帮的控制效果更加出色。     

深部软岩巷道耦合支护方案的数值模拟

结合深部软岩巷道特殊的地质状况和围岩环境,分别采用“锚网+钢带+锚索+喷射混凝土”和“恒阻大变形锚杆＋钢带+底角注浆锚管”的耦合支护方案,并利用有限差分软件FLAC3D,对深部软岩巷道在开挖后出现的破坏情况进行了动态数值模拟,并对比分析了巷道在不同支护条件下的应力应变分布规律以及支护体的受力状况,为深部软岩巷道支护方案的选用提供了科学依据。     

软岩巷道围岩稳定性的FLAC3D数值模拟研究

软岩巷道的变形和位移,对于整个结构的稳定性具有重要的影响。通过有限差分方法(FLAC3D)对围岩变形、破坏过程进行分析研究。分析了岩体支护前后围岩变形及应力状态,对巷道围岩的稳定性和初级支护结构的安全性作出了综合评判,并得出一些非常有益的结论。     

深井软岩巷道围岩变形数值模拟及支护优化

在淮南某矿-960m北翼C13底板轨道大巷围岩的力学性质参数的实验测试值以及现场围岩变形观测结果的基础上,运用Flac3D软件进行模拟计算,分析了该深井软岩巷道围岩的变形特性。模拟和监测表明:两帮收缩和底臌是深井软岩巷道围岩的主要变形,其中巷道底板的有效控制是保证巷道围岩稳定的关键。提出了以改进初次支护强度和增大底角锚杆角度、增加锚杆密度并配合全断面注浆为主要技术特点的支护方案。现场实践结果表明,该支护方案较适用于深井软岩巷道。     

软岩巷道锚注联合支护的数值模拟研究

以葛泉矿-190南翼运输大巷为研究对象,采用UDEC数值模拟软件对该巷道在全断面锚喷支护和全断面注浆与锚喷联合支护两种条件下围岩应力分布、围岩塑性区范围、围岩位移和锚杆受力情况进行了分析。结果表明:注浆能够改善锚杆受力状况;全断面注浆与锚喷联合支护能够改善围岩应力分布状况,缩小围岩塑性区范围,在巷道周边形成圆形承载拱,从而保证围岩的长期稳定。工程应用表明,通过数值模拟确定的支护方案是合理的。     

城郊矿深部延伸巷道围岩松动圈实测及数值模拟

围岩松动范围及其变化是巷道围岩稳定性评价和支护的重要参数之一,如何快速准确地探测松动圈范围,更好地为工程服务,成为现今深部开采矿井研究的热点。以城郊矿深部延伸巷道围岩支护及破坏特征为背景,在总结前人关于巷道围岩松动圈成果的基础上,采用实测和数值模拟2种方法,对城郊矿二水平围岩松动圈范围进行对比研究。实测选取二水平围岩巷道的5个测站,采用地质雷达进行测试,得出了5个测站的围岩松动圈的横向测试断面围岩破坏特征差异较大,既有相对完好围岩,又有松散破碎较严重的围岩;纵向测线上巷道不同断面位置,围岩松动范围差异较大,介于1.4~2.8 m,这种差异与地质条件和矿山压力密切相关。数值模拟获取了城郊矿深部软岩巷道的围岩松动圈范围介于2.0~3.0 m。综合分析数值模拟及地质雷达研究结果,确定出城郊矿深部软岩巷道的松动圈范围介于1.4~3.0 m。研究结果对城郊矿深部延伸巷道围岩支护方式的选择具有重要的参考价值。     

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。     

深部围岩开挖损伤区数值模拟研究

针对深部围岩体卸荷的特点,引入拉伸应变来描述损伤,得到了岩石损伤弹塑性耦合本构模型,并将其编译为计算软件FLAC的用户自定义本构模型。在此基础上,对深部围岩开挖损伤区进行了数值模拟,分析了围岩和支护的相互作用以及不同支护形式对开挖损伤区的影响,为选择合理的支护形式和施工设计等环节提供参考。     

骑跨采动压巷道围岩稳定性数值模拟研究

当煤层工作面推进方向与底板岩石大巷走向一致时,大巷围岩将长期受上部煤层回采时的采动影响.相对于其它跨采巷道,骑跨采巷道围岩的应力与变形相对较复杂.借助弹塑性理论,运用岩土数值模拟软件FLAC3D,分析骑跨采巷道围岩的应力、变形、塑性区分布的一般特征.可为骑跨采动压巷道的修复及加固设计提供理论依据.     

中厚煤层大断面煤巷矿压显现规律数值模拟

以山西省沁水煤田3#煤层为工程研究背景,运用大型仿真软件FLAC3D,深入系统地探讨了大断面煤巷开挖后的矿压显现规律,不仅掌握了大断面煤巷的矿压显现规律,而且在与小断面煤巷的对比研究过程中,揭示了大小断面煤巷矿压显现的差异性规律。