不同开采矿层数目深部磷矿体地下开采矿压活动规律的FLAC~(3D)数值模拟研究

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体为研究对象,通过FLAC3D数值模拟分析,对其深部矿体地下开采过程中,不同开采矿层数目条件下磷矿地下开采过程中采场顶板、围岩的稳定性及矿压活动规律进行系统研究。研究结果表明,1)沿矿体倾斜方向,采场覆岩矿山压力可划分为采空区前方原岩应力区、采空区前方支承压力增压区、采空区上方及附近区域的卸压区、采空区后方应力降压区、采空区后方应力稳定区、采空区后方支承压力增压区、采空区后方原岩应力区等七个区域,伴随着采场的开挖推进,上述七个区域发生复杂动态变化直至平衡;2)与单层矿开采相比,双层矿开采完毕后,采场覆岩矿压显现特征更为明显,但矿压活动整体上趋于缓和。相关结果可为云南磷化集团有限公司所属矿山及类似条件的磷矿山地下开采工程提供一定的参考依据。     

磷矿地下开采地压规律的FLAC3D数值模拟

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体为工程背景,通过FLAC3D数值计算工具,对不同矿体厚度下深部磷矿体地下开采过程中采场、围岩的稳定性及地压活动规律进行研究。数值计算结果表明：①矿体采出后,采空区上覆岩体的自重力向周边新的支承矿壁点转移,在采空区上方形成卸压带;同时在其前方与后方两侧矿壁附近形成支承压力增压带。随着采场向前推进,超前支承压力随之前移,采场覆岩受采动影响的范围也在不断扩大。②倾斜条件下,矿体开挖后所形成的采空区上部覆岩与下部覆岩应力状态是非均匀、非对称的,整体上采场上部矿压显现程度比下部明显。③随着开采矿层厚度的增加,矿体开挖形成采矿区后,采场覆岩受采动影响的范围更大,而矿压显现的程度则减弱。采空区前方支承压力区域最大应力集中系数减小,塑性区范围增大。     

用不同采矿方法开采深部磷矿体的地压规律模拟

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口为研究对象,通过FLAC3D数值模拟计算,对其深部矿体地下开采过程中,不同开采方法条件下采场顶板、围岩的稳定性及矿压活动规律进行了系统研究。结果表明:矿体采出后,采空区上方岩层重量将向采空区周围新的支承点转移,在采空区的上方形成卸压区,而在采空区前后两侧的固定支撑端矿体内形成支承压力带。采场前方的超前支承压力随采场推进不断前移。在采场法线方向,引起上覆岩体开裂、下陷或跨塌,最终波及到地表,引起开采沉陷。与分段留矿-崩落法开采相比,采用充填法开采时,由于充填体的支撑作用,最大应力集中系数由1.18减小到1.04,塑性区范围由12~18 m减小到4~8 m,矿体采场顶板覆岩的采动矿压显现特征明显减弱。     

似膏体充填开采沉陷的FLAC3D数值模拟

基于FLAC^3D数值模拟软件与Midas/GTS辅助建模技术,采用Mohr Coulomb本构模型,对西马煤矿南一采区工业广场保护煤柱范围内的1327工作面进行了似膏体充填开采后的地表移动变形预计分析,并将其结果与概率积分法预计结果进行比较,得出FLAC^3D模拟结果（该结果符合实测数据）。分析结果表明:FLAC^3D数值模拟不需要确定繁杂的参数,而是以实际钻取的煤岩的物理参数为计算依据,较概率积分法更为简捷;研究成果为似膏体充填开采沉陷预计分析探求了一种更为高效的研究方法,也是对于传统概率积分预计方法的有效补充。     

矿体开采的FLAC3D数值模拟分析

为了探讨不同矿体之间在开挖过程中的相互影响规律,本文采用岩土工程中常用的数值模拟软件FLAC3D对这一问题进行了模拟分析。模拟结果表明:由于大、小矿体的开挖而引起的最大水平和垂直位移量分别为7.8cm和4.7cm、6.3cm和4.0cm;两个矿体的开挖也不会对彼此造成不利影响。同时为了加快复杂问题的建模过程,本文利用Visual C++6.0程序设计语言对FLAC3D与ANSYS的接口程序进行了开发,开发出的程序可以很好地利用ANSYS强大的建模功能以实现FLAC3D建模的直观、快速和自动化。     

基于FLAC3D模拟的深部岩体爆破损伤规律研究

在高应力和爆炸载荷共同作用下,深部岩体的损伤和破坏将是一个复杂的动态演化过程。为了对深部岩体爆破损伤破坏的机理及影响因素进行深入细致的研究,利用FLAC3D非线性动力分析手段对不同爆炸峰值应力、不同加载速率及不同静应力对岩体爆破损伤量的影响进行研究,同时探讨了爆破损伤破坏区域随动态加载时间的扩展规律,以定性和定量的方式对爆炸后损伤区进行分析和评估。研究表明：不同峰值应力主要影响应力波上升阶段岩体损伤区域和损伤量的大小,不同的加载速率主要影响损伤区的发展速度,而不同的静应力主要影响拉伸破坏区域的最终形态及拉伸破坏量。研究为深部岩体爆破开挖设计提供一定参考。     

旋转开采工作面矿压显现规律的数值模拟研究

通过FLAC3D数值模拟分析了工作面旋转开采前、中、后的矿压显现规律,发现旋采中矿压显现最为强烈。提出旋采期间工作面及两巷加强支护技术,实现了Ⅱ826工作面旋采面的安全高效开采,为类似条件下工作面回采提供可靠参考。     

赵各庄矿急倾斜煤层群矸石充填开采FLAC 3D数值模拟分析

文中以开滦集团赵各庄矿急倾斜煤层群矸石充填开采为例,采用FLAC 3D数值模拟的方法分析了冒落开采和矸石充填开采两种方案采后岩层的移动与变形,得出了在赵各庄矿深部十三、十四水平急倾斜多煤层条件下采用矸石充填开采地表减沉效果明显,能够有效保护地表建筑物的结论,对赵各庄矿深部建筑物下开采具有一定指导意义。     

基于FLAC的千米深矿井矿压显现规律数值模拟

深部采场与围岩稳定性控制已成为煤矿开采面临的重大课题之一,引起了世界各国采矿界的高度重视。采用FLAC软件,针对兖矿集团赵楼煤矿千米深采煤工作面进行数值模拟,并根据数值模拟结果分析埋深较深时矿压显现规律,指导工作面顶板管理及支护设备选型,得到了良好的工程实际应用。     

深部开采综采工作面矿压显现规律研究

以内蒙古新街矿区红庆河煤矿为地质原型,通过相似模拟实验观测和数据分析,揭示深部开采扰动影响的 "三带"特征及分布规律、工作面矿压显现规律及支架的工作阻力,为研究深埋煤层开采的矿压规律提供了一定科学依据.     

FLAC3D数值模拟露天转地下边坡及采场稳定性研究

以云南晋宁周边典型的缓倾斜薄至中厚磷矿床为研究对象,基于Auto CAD-ANSYS-FLAC^3D等软件进行耦合建模,分别建立200 m和300 m不同开采深度的单一地下开采模型和在露天终了边坡为45°倾角时露天转地下开采模型,并展开了数值模拟试验。研究表明:当边坡高度为200 m时,整个露天转地下开采过程中边坡岩体及采场覆岩整体稳定;边坡高度为300 m时,边坡侧塑性区出现贯通,边坡岩体将发生弯曲下沉破坏。综合经济和安全性考虑,建议控制露天边坡高度在200 m以内。相关研究结果可对磷矿山地下开采工程提供一定的技术参考价值。     

大倾角煤层回采巷道锚杆支护的数值模拟分析

大倾角煤层回采巷道围岩变形与破坏有其独特性,存在非对称变形与巷道围岩受载不均匀性。论文应用FLAC2D对大倾角煤层回采巷道在不同参数条件下的锚杆支护进行了数值分析,得出了不同支护参数下巷道围岩矿压显现规律,为大倾角煤层回采巷道进行锚杆支护设计提供了理论依据。     

基于FLAC3D的特大型露天边坡稳定性数值模拟分析

根据某大型露天边坡的工程地质条件,在岩体质量评价和岩体力学参数分析的基础上,选择具有代表性的区域,采用FLAC3D建立大型露天边坡数值模型,通过三维数值模拟,揭示了特大型露天边坡的力学环境,探讨了围岩移动变形、应力分布和破坏机理,分析了露天边坡最终应力状态、位移量、塑性区,分别进行数值模拟分析,其分析结果对该露天矿设计、优化与施工具有重要的指导意义。     

FLAC3D数值模拟技术在瓦斯治理中的应用

利用FLAC3D数值模拟技术对平沟煤矿1606综采工作面运输顺槽煤壁前方卸压带、集中应力带应力分布及变形情况进行了分析,并绘制出了垂直方向上的应力云图和位移云图。通过数值模拟发现了煤壁前方应力变化情况及变形规律,找出了在卸压带煤层透气性增大的原因,为倾向顺层瓦斯抽放钻孔孔深的确定提供了科学依据。     

用FLAC3D实现综放工作面三维矿压模拟的探讨

综采放顶煤工作面由于围岩由离散体和连续体共同组成,使对工作面的三维确切模拟存在很大的技术难点,论文以FLAC3D软件和它的内置语言FISH为技术平台,以散体放矿模拟理论为理论支持,构建了三维放煤仿真模型,并通过简单的工作面模拟证明放煤仿真模型在综放工作面中的确能够模拟顶煤的放出对工作面矿压分布的影响。     

基于FLAC3D数值模拟的深井软岩巷道稳定性及支护方案设计研究

为了解决深井软岩巷道变形破坏严重及支护困难的问题,采用数值模拟手段及井下现场工业试验对深井软岩巷道的稳定性及支护方案进行了研究。结果表明:与矩形巷道相比,采用拱形巷道作为巷道断面的布置形状,能够有效改善巷道开挖后周边围岩的受力状态及应力值,能够在一定程度上增强巷道的稳定性;在对铜辉铜矿业深井脉外运输软岩巷道原支护现状进行相关分析的基础上,提出了"锚网+喷射混凝土+钢支架支护"的复合支护技术,经过井下现场工业试验可知,采用该复合支护方案能够有效控制软弱破碎围岩巷道的变形破坏。     

浅埋煤层旺格维利采煤法矿压显现数值模拟研究

 摘要：旺格维利采煤法作为一种高产高效采煤方法,在神东矿区得到了广泛的应用,神东矿区浅埋煤层坚硬顶板地质条件下的旺采开采工艺,在压力显现方面有其自身的特点。针对这种情况,本文根据现场实际开采情况建立了FLAC3D数值计算模型,按照实际的开采顺序和煤柱形状进行模拟,对整个开采过程中煤体的应力变化和煤柱的支撑状态进行了数值模拟计算,得出一些有益结论,为旺采条件下矿山压力控制提供了依据。     

缓倾斜厚煤层悬移支架放顶煤顶板活动规律模拟试验研究

通过相似材料模拟试验 ,初步总结出北京矿务局大安山矿缓倾斜厚煤层悬移支架放顶煤顶板活动规律 ,及矿压显现规律 ,为缓倾斜厚煤层悬移支架放顶煤制定较为合理的方案、安全技术措施等提供重要的依据。