某铁矿巷道围岩楔形体辨识与支护研究

楔形体破坏作为岩土工程中一种常见的破坏形式,危害巨大,直接影响到工程的安全稳定。在查阅大量国内外相关文献和借鉴其他工程经验基础上,采用理论分析、现场调查和数值模拟研究等手段对中国某铁矿围岩巷道楔形体的辨识与支护进行了研究。首先对该铁矿部分水平巷道围岩节理裂隙情况以及楔形体冒落破坏情况进行调查研究,重点对+29 m水平巷道节理裂隙产状特点进行统计分析。其次,采用块体理论对矿区+29 m水平北端脉外巷围岩内楔形体产生情况进行分析,采用Unwedge软件对该段巷道楔形体的产生和冒落情况进行模拟预判,结合现场特点及工程实践经验,提出支护方案。最后,采用UDEC软件对支护方案进行验证,证明采用的支护措施有效控制了楔形体位移,支护方案有效。提出的巷道围岩楔形体辨识及支护加固处理方法为矿山生产中解决巷道楔形体冒落问题提供了解决方案,同时也为类似工程岩体提供了参考和借鉴。     

“三软”大采高综采面煤壁稳定性及其控制研究

为有效控制“三软”大采高综采面煤壁稳定性,以淮北矿业集团许疃煤矿7219面为工程背景,实测了“三软”煤层大采高综采面煤壁片帮特征,建立了采场煤壁“楔形”滑动体稳定性分析的力学模型,分析了“楔形”滑动体稳定性的关键影响因素.结果表明:“三软”大采高综采面煤壁片帮以上半部片落的“楔形体”滑落形式为主,“楔形”滑动体稳定系数K与C,Ph,μ呈正比关系,与Wo,θ呈反比关系.通过提高支架初撑力、控制端面冒顶、加固煤壁、用好护帮板以及适当提高工作面推进速度等技术措施,7219面煤壁稳定性得到了有效控制.     

基于VB的巷道楔形体稳定性分析程序设计与实现

根据赤平投影的成图原理,应用Visual Basic实现了楔形体稳定性分析的程序化。用户只需在Visual Basic界面上输入楔形体的相关参数,程序即可实现赤平投影的绘制、楔形体滑动方式的判断、稳定性系数的求解,使得楔形体稳定性分析更加方便和快捷。     

双利铁矿楔形体滑动边坡稳定性分析

楔形体破坏是矿山边坡发生破坏的主要模式之一,对边坡中楔形体滑动进行分析。运用赤平极射投影法,对矿山特定区域的边坡进行分析,通过理正岩土软件,计算其安全系数判断其稳定性。对不稳定地区提出合理的预防及治理措施,以确保矿山安全生产。     

冯家峪铁矿上峪采场西南端边坡楔形体加固措施及稳定性分析

对于露天矿来说，稳定的采场边坡是极其重要的，它对矿山安全持续生产起着重要的保障作用。本文通过分析冯家峪铁矿上峪采场边坡西南端楔形体的不稳固因素，有针对性的对楔形体采取了加固和防护措施，并且进行了地表位移监测，从理论和实践上分析了楔形体的稳定性。多年的事实证明，冯矿对边坡楔形体的治理措施是成功的，这种成功经验可供类似矿山借鉴。     

五一水库古河槽防渗线塌岸预测

通过调查岸坡岩体结构面的分布、类型及岩土体物理力学性质、判定水库蓄水后库岸稳定性,定量估计塌岸宽度,对古河槽段库岸进行塌岸预测。选取具代表性的断面,按非均质多层结构岸坡进行库岸塌岸预测。Ⅰ-Ⅰ剖面计算最终塌岸宽度为46.63m;Ⅱ-Ⅱ剖面计算最终塌岸宽度为69.01m;Ⅲ-Ⅲ剖面计算最终塌岸宽度为51.13m;水库蓄水后,古河槽段库岸存在一定规模的塌岸,近古河槽防渗线库岸预测最终塌岸宽度均小于防渗线距坎边宽度,说明水库最终塌岸不至影响坝线防渗体,因此塌岸对水库运行安全不会产生太大影响,同时塌岸预测为选定工程处理措施提供了科学的依据。     

安徽和睦山铁矿楔形体地压控制方法研究

在破碎难采铁矿床地下开采中,掌控采场地压活动规律,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。和睦山铁矿后和睦山矿区矿体与下盘近矿围岩破碎,应用无底柱分段崩落法开采, 随着回采工作面的下降与采场结构参数的改变,在-250 m阶段的第一分段开采中,发生了大规模地压活动,下盘进路联巷与上盘侧回采进路遭到严重破坏,巷道两帮内挤、折断或碎裂片落,底板鼓起,顶板下沉,使 巷道无法修复,严重影响了矿山安全生产。基于地压活动特点与巷道破坏原因的分析,揭示了复杂地压的机理,提出巷道破坏力主要来源于顶板围岩发生断裂而又滞后冒落所形成的楔形体压力,并创建了楔形体附加 应力数学模型。计算结果表明：楔形体尖部压应力大于矿体抗压强度的平均值,是致使上盘侧采准巷道快速破坏的主要原因;而楔翼活动压力引起矿体下盘断裂构造面的滑移,是造成下盘采准工程破坏的直接原因。 根据上述分析,采用楔尖部位局部卸压开采、控制下盘地质构造面滑移破坏、增大进路间距与改进巷道支护形式相结合的综合方法,有效控制了复杂楔形体地压危害,保障了-250 m中段的安全开采。     

大孤山露天矿边坡亿级自由度建模与基于RFPA3D的数值模拟#br#

为了提高数值模拟在露天矿岩石工程大规模计算分析中的准确性,精细化建模与大规模计算是其重要的实现途径。以大孤山露天铁矿为例,构建了亿级自由度精细化网格模型,并基于RFPA3D-Parallel数值模拟软件的高效并行求解迭代计算方法,模拟了大孤山露天矿西北帮楔形体滑坡的孕育、形成过程。数值模拟结果表明,大孤山露天矿边坡稳定性的主要威胁为F14断层带与F15断层带之间的楔形岩体,且楔形体的损伤具有自上而下的发展演化特征,这一数值模拟结果对现场滑坡监测预警及防控治理具有重要的指导意义。     

灵山金矿尾矿坝稳定性分析

灵山金矿尾矿坝采用上游式筑坝方式.为了保证尾矿坝在现有坝顶标高和最终标高条件下的安全运营,有必要对其稳定性进行研究.该文对尾矿体的材料特性进行了试验分析,借助Geo-Slope软件,采用极限平衡法和动力时程分析法对坝体的稳定性进行了计算.得到了坝体的加速度、稳定性时程变化结果.计算结果表明,当坝顶标高为109m时,尾矿坝是安全的,而当坝顶标高为120m时,尾矿坝不稳定.     

基于声波法和块体识别的深井围岩稳定性分析

井筒围岩松动圈的测定对于围岩稳定性分析和支护设计十分重要，为探索深井围岩松动圈测定和楔形体识别技术，以纱岭金矿在建主井-1400 m井段为背景，采用声波测井法对井筒围岩松动圈进行测定；基于工程地质调查获取井筒围岩节理裂隙信息，采用Dips分析软件确定围岩优势节理组，应用Unwedge对围岩主要楔形体进行识别，获取各楔形体的几何参数，并进行稳定性分析。结果表明，该井段围岩松动圈范围为0.8～2.8 m,围岩中存在3组优势节理，楔形体整体安全系数较高，掉落风险较小。研究结果可为纱岭主井支护设计和支护参数优化提供参考，并可对深井围岩松动圈测定和不稳定块体识别提供借鉴。     

让压开拓技术在眼前山铁矿深部高应力软破岩体中的应用

眼前山铁矿上盘开拓工程一般布置于软破岩体之中,随着开采深度的不断增加,上盘开拓工程在深部高应力作用下变形破坏严重。通过调研查明了矿山深部地压的显现部位及显现形式,分析了开拓巷道在深部地应力作用下的稳定性,并计算了上盘楔形体对开拓工程施加的附加应力,最终提出了让压开拓方案及让压参数的确定方法。实践证明,让压开拓方案可以有效减小深部高应力对上盘软破岩体中开拓工程的破坏作用,同时可为每个中段节省500 m左右的开拓工程量,为矿山带来较好的经济效益。     

采空区稳定性监测预警新技术研究与应用

从采空区稳定性监测设计原则和监测方法的研究出发,在采空区稳定性预测研究中提出了新的预测模型,即非线性科学理论预测模型.在通过对采空区周边围岩体进行实时监测,收集监测数据的同时,采用非线性科学理论预测模型方法对围岩体的稳定性进行预报研究,并将其应用到柿竹园多金属矿采空区稳定性预测的工程实例中,在柿竹园矿第4次大爆破前,通过对爆区周边围岩体的监测数据进行分析,运用Verhulst反函数模型对610 m中段O#硐室及采空空周边岩体的稳定性进行了预测研究,其预报结果与现场实际基本一致,表明了运用此非线性科学理论预测模型方法具有较强的工程实际应用价值,为采空区稳定性预测研究开辟了新的思路.     

林南仓矿-650m回风石门止浆墙设计与施工

林南仓矿-650 m回风石门止浆墙是F23断层破碎带地面注浆加固的前续工程,其设计优劣关系到地面注浆材料消耗及井下安全。为确保止浆墙抗剪稳定,以地面预注浆液不沿墙体渗漏为原则,计算设计了墙体厚度,提出了抗剪圆钢布置方法及楔形止浆墙周边围岩注浆方案。在地面注浆实践中,止浆墙经受住了浆水静压和井下软岩变形压力的双重作用,表明止浆墙设计合理,施工方案可靠,对同类工程具有一定借鉴意义。     

露天矿边坡失稳破坏模式及其稳定性研究

以福建某大型露采钨矿边坡为例,通过现场工程地质调查和试验研究,总结提出了矿山边坡的变形破坏模式。考虑采场边坡岩体由于结构面分布广泛且形态各异呈现的非均匀性和各向异性,采用平面滑动破坏、楔形体破坏、圆弧形破坏和倾倒破坏4种评价方法分别建立了矿山高边坡的地质模型,进行了稳定性分析评价并提出综合防治措施。研究结果表明,岩体结构面的性质、分布及其与坡面的组合关系是露天采场边坡稳定的主要控制因素;露天采场边坡具有危岩崩塌、平面滑动、楔形体破坏、倾倒破坏和圆弧滑动破坏等多种失稳模式,应采用多种评价方法对其进行分区评价。研究成果可为露天矿边坡岩体稳定性分析、治理设计和矿山安全生产提供参考依据。     

基于有限元法的滑坡地下水渗流场模拟分析

水库库岸滑坡是人类工程活动经常遇到的重大工程问题之一,滑坡中的地下水对坡体的稳定系数起着决定性的作用.三峡库区水库蓄水之后,库水位在175～145m水位之间周期性波动,库岸滑坡地下水渗流状态发生较大改变,可能引起滑坡等岩土体失稳现象的发生,因此深入研究库水位变化条件下的滑坡地下水渗流场特征对评价滑坡的稳定性具有重要意义.以某库岸滑坡为实例,利用有限元方法对库水位上升及下降情况下的地下水渗流场变化特征进行了模拟分析,研究表明,库水位变化对该滑坡地下水渗流场的影响明显,该成果对于防治滑坡灾害的发生具有一定的参考作用.     

草垛沟煤矿顺槽巷道掘进技术的研究应用

为使8203回风顺槽巷道形成系统,保证工程安全顺利进行,基于组合梁理论,进行了回风顺槽巷道的爆破施工技术以及支护方式研究,采用钻爆法、楔形掏槽法施工、锚杆支护,顶板、底板下沉最大变形值为121mm、114mm,回风巷道稳定性控制在安全范围内。     

新疆精河下天吉水库2~#不稳定体稳定计算分析

精河下天吉水库左岸2#不稳定体方量大,危害性高,严重影响着水库大坝的运行安全,一期工程竣工后至今已多年,仍未能按设计水位正常蓄水,严重影响了该水库应发挥的效益。在该水库的二期勘察设计过程中,为使该水库发挥一期及二期工程应有的效益,对2#不稳定体进行了多次详细勘察及研究,提出了处理措施,为设计提供了详实可靠的设计参数。     

水库下煤炭开采安全性分析研究

为解决水体下安全采煤的技术难题,同时有效地保护地表水、地下水资源和水库坝体的安全,在以往研究成果的基础上,采用统计分析、理论计算和工程类比相结合的方法,从水库下采煤的安全性和开采对水库坝体的影响2个方面,对申家庄煤矿扩大区在岳城水库下采煤的安全性进行了论证。研究结果表明:"两带"发育最大高度为92 m,F37和F38断层安全煤柱宽度分别为87.3、129.0 m,防水安全煤(岩)柱留设合理,扩大区可实现安全开采;开采引发的地表下沉、倾斜变形、曲率变形、水平移动变形及水平变形不会波及到水库坝体,对水库坝体安全不构成影响。     

堤坝下放顶煤协调开采技术研究

结合郑煤集团公司米村煤矿的地质采矿条件,进行了水库坝体下放顶煤协调开采设计,并通过理论计算分析得出了水库坝体下放顶煤协调开采的导水裂缝带高度,研究了水库坝体下放顶煤开采的安全性.对水库坝体进行了灌浆加固,以增强坝体的稳定性和防渗能力.上述措施不仅确保了水库堤坝下放顶煤的安全高效开采,而且实现了水库坝体的安全运行.     

河口村水库枢纽工程隧洞进口边坡稳定性评价

河口村水库枢纽工程隧洞进口边坡处于龟头山褶皱断裂发育区,进口区还发育有1号、2号两处崩塌体,该区岩性复杂、褶皱断层发育,地质条件复杂.根据隧洞进口边坡区的基本地质条件,对进口边坡岩体进行了分类并对其稳定性进行了地质宏观分析,通过边坡稳定计算,对进口边坡的稳定进行了定量评价并给出了治理边坡的处理措施.