巷道围岩锚固结构变形破坏特征研究

通过实际测量研究不同锚固间距结构应力变化、破坏特征,分析锚杆间距对围岩锚固结构位移场、局部变形及其整体分布的影响.得到了不同锚杆间距下围岩锚固结构的破坏特征.利用FLAC3D数值模拟软件,分析了锚杆间距对围岩锚固结构支护强度的影响,并通过巷道位移测量进一步验证了支护方案的有效性.     

采动影响下地表移动变形监测及模拟研究

掌握矿山重大风险灾害总体情况,明确其发展动态,并进行监测分析、预警及预报,对矿山安全监管与减少事故有着重要的现实意义.以某铁矿开采为工程背景,对地表及河床的移动和变形进行了分析研究,通过建立COMSOL数值模型,分析不同开采进度下地表与河床的位移变化,结合无人机和无人船监测系统的实测数据,在验证模型准确性的同时,分析了...     

动力扰动下深部出矿巷道围岩的变形特征

以冬瓜山铜矿井下900 m深处的出矿巷道作为研究对象,基于“隔一采一充一”阶段凿岩、分段崩落的回采方案,利用FLAC^3D数值模拟软件研究了静动态开挖过程中出矿巷道围岩的变形特征。模拟相关岩体力学参数由三轴压缩及频繁冲击扰动试验数据折减获得,采用Mohr-Coulomb模型进行静态开挖分析,结合Strain-Softening模型进行动态扰动影响模拟分析。研究结果表明：爆破产生的扰动促使围岩变形加剧,但不会改变静态开挖时围岩变形演化的规律;开挖时巷道周边产生应力卸荷现象,且顶板出现拉应力,靠近采场巷道两帮应力离散性大,造成顶板易产生拉伸破坏,靠近采场巷道两帮易发生片帮;结合深部出矿巷道实际稳定情况,推测巷道顶板及靠近采场部位易产生破坏,需加强支护,其余部位稳定性相对较好。     

顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性数值模拟

针对顺层岩质边坡岩层结构面倾角θ和边坡角α两个参数,采用离散单元法研究了不同工况下总计270个边坡模型的变形破坏特征,统计得到不同变形破坏模式对应的岩层结构面倾角θ与边坡角α的范围,并基于强度折减法研究了两个参数与边坡稳定性的关系,揭示了顺层岩质边坡变形破坏机制及稳定性特征.研究结果表明:依据边坡变形破坏特征,提出了四种顺层岩质边坡变形破坏模式,即坡脚沿岩层结构面的滑移-剪切破坏,坡顶沿岩层结构面的滑动-剪切破坏,岩层下缘弯曲-剪切破坏,以及岩层上缘翻折-拉裂破坏.在此基础上,分析并归纳了这四种模式的产状、变形特征以及可能的破坏模式等一般规律.边坡安全系数f_s随结构面倾角θ的增大先减小后增大,在减小过程中达到最小值后迅速上升,然后变缓回落.边坡安全系数f_s随结构面倾角θ变化过程中,当θ约等于α-7.3°时,f_s取得最小值,此时对应的边坡稳定性最差.     

复采工作面综合防灭火技术研究

针对复采工作面存在现场条件复杂、煤层容易自燃的问题,在对2103复采工作面现场条件以及遗煤发火影响因素分析基础上,提出综合性防灭火技术措施。采取强化监测、封堵漏风裂隙、预防性注氮以及喷洒阻化剂等措施,有效预防了采面回采期间遗煤自燃的问题。实践经验可为其他矿井类似情况下复采工作面综合防灭火工作开展提供借鉴。     

承压开采底板变形规律研究

承压开采法是解决受奥灰岩溶水威胁的煤炭资源的主要途径之一,为确保承压开采的安全实施,需对承压开采中底板的变形破坏规律进行分析研究,从而确定承压开采过程中最危险的地段,为承压开采的安全措施提供理论指导。采用FLAC3D数值模拟软件,对受奥灰岩溶水威胁的回采工作面进行承压开采数值模拟。通过对模拟结果进行分析,推断出承压开采中底板变形破坏规律及底板塑性区分布的最大深度。     

复合采动下边坡岩体滑移规律及其数值分析

在数值分析与实际变形分析的基础上,探讨复合开采影响下岩体内部的应力变化特点.由于在地下与露天复合开采作用下,岩体变形的叠加作用机制与变化特征取决于2种采矿的各自开挖量;当边坡角较小时,岩体变形更多地表现出地下采动特性,而在相同地下采动影响下,随着露天边坡角增大,其相应的变形范围和变形深度均增大;2种开挖量大小直接影响各单元体主应力矢量大小和方向,并且其中每个开挖量的变化都将使岩体产生不同的破坏特点和滑移机制.     

金属矿地下开采对井巷围岩变形、破坏和稳定性的影响

近年来,随着工业技术的发展,我国对金属矿产资源的需求不断增加。然而,受金属矿山开采技术和设备的限制,金属矿山地下开采的形势越来越严峻。安全事故的高发使得金属矿山的安全保护越来越受到重视。大部分地区地质条件复杂,分析了地下开采对岩石变形、破坏和稳定性的影响。     

银山矿千枚岩破坏特征及地压分布规律分析

在地下回采作业中,掌握采场地压活动规律,采取有效措施控制地压活动,是实现安全高效开采的重要保障.银山矿采用分段空场上向中深孔落矿采矿法回采,根据现有采矿方法及矿(岩)体禀赋状态,利用RFPA2D-SRM强度折减有限元软件对千枚岩的破坏形式进行模拟,结果显示:银山矿千枚岩破坏的主要形式为片理状千枚岩的溃屈破坏.同时,结合...     

金川二矿区地应力特征及其对巷道变形破坏的影响研究

随着地下工程建设不断向地球更深处发展,高地应力已成为影响深部巷道围岩稳定性的关键因素.针对金川二矿区高地应力问题,总结研究区地应力分布特征,采用离散元数值方法计算了3种不同地应力条件下巷道围岩的变形破坏过程.所得主要结论包括:(1)研究区地应力分布离散性较强,已测最大主应力多数为水平方向,但随着埋深的增加,竖直主应力逐...     

高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征及支护方式研究

巷道支护一直是阻碍矿山安全、高效开采的难题,特别是在深部高地应力区,如何通过合适的支护手段控制巷道的变形,已成为国内外学者们特别关注的工程问题。针对金川二矿区高地应力破碎围岩这一特殊的地质条件,采用现场调查与数值模拟计算相结合的方法,对研究区巷道变形破坏特征和8种不同支护方式效果进行了研究。结果表明:(1)研究区巷道的变形破坏模式可划分为6种,分别为偏压变形、顶板下沉、顶板开裂、底鼓、边墙开裂和片帮,其中片帮是最常见的一种破坏模式;(2)研究区巷道的变形破坏具有3个特征,分别为最大主应力主导性、大变形和显著的时间效应;(3)在支护方式中增加U钢支架、补充底部支护、增大锚杆长度及减小锚杆间排距几种方法均能不同程度地改善支护效果。其中,增加U钢支架和底部喷锚网支护效果最显著,可以减小约70%的巷道变形量和塑性区;增大锚杆长度能更好地控制巷道的变形和整体稳定性,但优化效果不显著;减小锚杆间排距有利于巷道各部位变形和塑性区的控制,密集的锚杆布置能够有效改善围岩的完整性,且降低锚杆排距的支护效果更好。该项研究成果为金川矿区以及具有相似地质条件的地下工程支护问题提供了借鉴。     

山东莱西山后—北泊金矿区岩石变形特征及其与金矿化关系

山后—北泊矿区位于招平断裂带中南部,该区岩石受多期次的构造应力作用,变形特征明显、显微构造发育,断裂带中韧性、脆性显微构造比较发育,通过与地壳不同构造层次上显微构造特征进行对比,可以确定该区所处构造层次为中上部,岩石变形经历了韧性—韧脆性—脆性过程,与金矿化形成关系密切。     

高牌号无取向硅钢热变形条件下动态再结晶组织特征

为了进一步降低高牌号无取向硅钢制造成本,通过优化热变形工艺,促进动态再结晶,实现不常化"一次冷轧"法生产低成本高牌号硅钢成为一种可能。实验室以2.5%（Si+Al）硅钢为基,为尽可能地接近实际粗轧情况,通过Gleeble-1500D热模拟试验机以0.1s^-1 恒应变速率对加热温度1100～1200℃,热变形温度900～1050℃,变形量20%～65%,进行模拟。通过显微组织的观察,结果表明:在恒变形速率下,原始组织为等轴晶、热变形温度越高、变形量越大则越有利于动态再结晶的发生,而加热温度（≤1200℃）对动态再结晶无显著影响。     

露天与地下巷道交汇处安全开采研究

探索确定井上和井下开采的爆破参数,使露天开采和地下开采同时进行而互不影响。尝试探索露天开采爆破对地下巷道影响的临界距离,使得露天开采能够顺利通过距离露采较近的地采主运输巷道上方,减少露采对地采运输主巷的影响,使露采和地采能够同时安全进行。     

单轴压缩条件下花岗岩变形特征研究

在刚性压力机上,应用动态应变仪、应力传感器、位移传感器等仪器对花岗岩进行单轴压缩实验。得到了花岗岩破裂过程的全应力-应变曲线。通过对全应力-应变曲线的分析表明：试样变形特征基本上是一致的,都经历了初始压密、弹性变形、裂纹初始、裂纹稳定扩展、裂纹不稳定发展直到破裂五个阶段。通过对试样峰值前的受力变形特点的观察,发现试样接近其峰值强度时,出现了一小段应力增长缓慢,而相对应的应变量明显增加的塑性变形阶段,可进一步研究岩石破裂失稳机理及其失稳前兆信息。     

硬岩矿床深井开采岩爆预防措施

对我国开采深度最大的硬岩金属矿山的岩爆预防进行研究,采用定性分析和数值计算相结合的研究方法,提出了可以有效减少能量贮存的矿床开采顺序、降低能量释放率的采场结构参数和巷道支护方式等的岩爆预防措施;在对岩爆分布特性进行分析的基础上,论证了适用于该矿的岩爆监测系统,以微震监测系统为主的岩爆监测系统的构成和建立原则。研究成果已在该矿生产中逐步实施。     

青海南戈滩矿区地球物理特征及找矿模式

南戈滩矿区位于青海省都兰县柴达木盆地东南部,是一个与闪长玢岩有关的矽卡岩型铁多金属矿床。以闪长玢岩岩脉为中心,矿床分为南北2个矿带。矿体赋存在断裂蚀变带中,闪长玢岩脉、矽卡岩化带、矿体和断裂产出一致。对矿区不同的岩（矿）石进行了磁性和电性参数的测定和统计。统计结果表明：矿体的磁性强、极化率高、电阻率低;而围岩的磁性低、极化率低、电阻率高。矿体和围岩存在明显的物性差异,为在本区开展磁法和电法工作提供了物性前提。通过在矿区开展1∶1万磁法和激电法扫面工作,圈定了3处磁异常和1条激电异常带。在磁、电异常重合的地段布设了3条SIP频谱激电测深剖面,圈定了3个SIP极化率断面异常,异常走向NE,倾向近直立,经钻孔验证,SIP极化率异常由矿（化）体引起。SIP的电阻率异常在矿（化）体上方显示有高阻异常,这可能是矿体赋存的裂隙空间对电流排斥的结果,所以矿体上表现的电阻率异常并不一定都是低阻。以物探在南戈滩矿区具有较好的找矿效果为基础,提出了在南戈滩矿区及其外围寻找以铁为主的多金属矿床模式：首先用磁法和激电中梯进行1∶1万扫面工作,圈定磁异常和激电异常,然后在同时存在磁异常和激电异常的地表进行SIP频谱激电测深剖面测量,剖面垂直地表磁异常和激电异常测量,圈定SIP断面极化率异常,对极化率异常进行工程揭示。     

云南鹤庆小天井矿区地表沉降变形安全监测

近年来,矿山企业的安全生产状况不容乐观,各种事故频发,不仅给国家财产和人民生命带来了损失,还产生了恶劣的社会影响,矿山安全问题已成为影响矿业生产乃至社会稳定的重大问题。介绍了云南鹤庆锰业有限责任公司小天井矿区地表沉降变形安全监控系统,及其观测分析与控制措施。