深部软岩巷道动态注浆的数值模拟及其应用

以上海庙矿区+590 m井底车场为研究对象,通过运用FLAC3D数值模拟软件内置的应变软化本构模型和FISH语言构建了动态注浆数值模拟方法,该方法能够自动根据围岩塑性剪切应变大小确定可注浆范围,按照分段函数提高可注浆范围内煤岩体黏聚力值。经过不同注浆时机(一次支护后围岩变形量)注浆后围岩变形对比,得到合理注浆时机的理论值,然后将现场实测变形与模拟值对比,得到合理现场注浆时机。根据数值模拟的可注浆范围,给出了顶板注浆锚索及帮部注浆锚索的设计长度。将上述分析结果应用于现场软岩巷道二次加固,经现场变形速度测试分析表明,试验取得了较好效果。初步验证了本文动态注浆模拟方法的科学性与可行性。     

随机节理岩体巷道再生顶板失稳机理与控制研究

为研究随机节理岩体巷道再生顶板失稳机理及控制方法,基于龙口某矿油页岩上分层巷道节理参数统计结果,结合蒙特卡罗模拟方法,采用UDEC软件内置FISH语言编写了随机节理模拟程序,建立了随机节理岩体巷道数值模型,对随机节理岩体巷道再生顶板的失稳破坏过程及支护方式进行了模拟,并通过工程应用对数值模拟进行了验证。结果表明:再生顶板巷道开挖后预留护顶中小的易冒块体首先沿节理面滑落,之后关键块体在上部破碎岩块压力作用下沿节理面滑动下沉,当关键块体一端滑离巷帮节理面时,关键块体失稳,发生冒顶;再生顶板下预留护顶掘进巷道合理支护方式为锚索-架棚联合支护,可有效控制巷道顶板变形并防止顶板破碎块体冒落。