兩中段開采水平礦柱穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析

采用有限元數(shù)值模擬方法,研究露天轉地下開采中次生應力對巷道圍巖穩(wěn)定性影響。分析結果表明,水平應力對圍巖穩(wěn)定性有重要影響,側壓系數(shù)大于0.5,水平應力對圍巖產生不利影響;側壓系數(shù)大于2.0,不利影響迅速擴大。圍巖中存在鉸接拱結構,圍巖體通過這種結構來承擔上部荷載。

沿空掘巷窄煤柱穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究——通過數(shù)值計算分析，研究了綜放沿空掘巷圍巖變形及窄煤柱的穩(wěn)定性與煤柱寬度、煤層力學性質及錨桿支護強度之間的關系，提出一個新觀點，即高強度錨桿支護的窄煤柱是沿空掘巷圍巖承載結構中的一個重要組成部分，并針對不同煤...

根據(jù)緩傾斜礦體的特征,采用flac3d軟件對某鐵礦1#礦體采空區(qū)穩(wěn)定性進行了充填前后的數(shù)值模擬,對空區(qū)治理、礦柱回采的方案制定及安全生產具有一定的借鑒作用。

順層巖質邊坡的穩(wěn)定性受到多種因素影響.針對坡腳縱向開挖因素,采用有限差分軟件flac3d對開挖過程邊坡穩(wěn)定性變化進行數(shù)值模擬分析.模擬結果表明,坡腳縱向開挖長度較小時,位移計算收斂;小幅度擴大縱向開挖長度時,由于邊坡周圍巖體的約束作用,不會發(fā)生沿層面的滑動;當開挖長度接近臨界值時,邊坡位移將由蠕變發(fā)展到滑移.計算結果與工程實際吻合較好,可為類似施工建設提供理論參考.

為判定礦山地下采礦巷道圍巖穩(wěn)定性,得出較為可靠的結果,文中運用flac3d有限差分軟件對采礦巷道進行模擬計算,得出在有支護和無支護條件下的變形值;根據(jù)《采礦設計手冊》中的變形量的上限值,判定采礦巷道圍巖在沒有支護的條件下是穩(wěn)定的,不需要進行支護。

礦山開采時,不同的施工工藝會形成不同程度的采空區(qū)和崩落空區(qū),可能引起地表開裂和下沉,導致地面建筑物陷落、倒塌及礦區(qū)地震等嚴重地質災害。分別對岷縣寨上金礦采場采用充填采礦法和空場采礦法,借助ansys有限元計算軟件進行數(shù)值模擬,確定最佳的施工方案。計算結果表明:充填采礦法可以有效減少采場地壓,支撐圍巖,減緩采后空區(qū)圍巖的移動和破壞。

深部巷道圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究——以某煤礦-648m南翼回風大巷400m的試驗段為研究背景，以數(shù)值分析為手段，分析了巷道支護前后應力場、位移場、塑性區(qū)的分布情況，對巷道的穩(wěn)定性和支護參數(shù)的合理性做出了評價，并將數(shù)值分析結果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比，驗證...

通過rfpa方法考慮巖石材料的細觀非均勻特性,對深埋硬巖隧洞全斷面一次開挖和分斷面多次開挖進行數(shù)值模擬分析,直觀呈現(xiàn)隧道圍巖破裂面位置與形態(tài)漸進破壞誘致失穩(wěn)的演化全過程,并與現(xiàn)場破壞情況對比研究,旨在揭示兩種不同施工過程中應力演化、位移擴展、能量釋放多個特征方面對圍巖穩(wěn)定性的影響及其破壞機制。數(shù)值模擬結果表明,隧洞圍巖穩(wěn)定性采用分斷面多次開挖優(yōu)于全斷面一次開挖方式,為應對1#引水隧洞tbm掘進到錦屏山核部強巖爆風險,排引2#橫通道往西洞段采用鉆爆法超前實施導洞方案為最佳。雖然分斷面開挖可以顯著地降低圍巖破壞風險,但不能徹底排除多次擴挖過程中圍巖大塌方的情況,則建議這些洞段直接鉆爆擴挖到位,讓tbm步進安全通過為宜。同時深埋硬巖\"城門型\"隧道的破壞機制是來自側壁破壞為主而拱形部位不存在壓力拱破壞,與淺埋隧道的破壞在拱頂?shù)钠茐臋C制有明顯區(qū)別,對認識隧道破壞機制有重要意義。

為研究緩傾斜中厚礦體采空區(qū)穩(wěn)定性,在研究采空區(qū)失穩(wěn)機理以及收集礦床資料、采礦進程及進行室內巖石力學實驗的基礎上,利用數(shù)值模擬軟件flac對磨坊礦五號井2號礦體4號采場的開采活動進行了模擬.通過對采空區(qū)豎向應力分布,塑性區(qū)發(fā)展趨勢以及剪應變增量的分析,得出了空區(qū)的穩(wěn)定性程度及破壞發(fā)展趨勢:(1)在空區(qū)頂板與地板中心處出現(xiàn)了拉應力的集中;(2)空區(qū)剪切破壞首先發(fā)生在角隅與礦柱的中下部,導致礦柱的失穩(wěn),然后再向空區(qū)邊緣頂板上部發(fā)展,最終導致頂板整體塌陷;(3)一、二步開挖后空區(qū)處于穩(wěn)定狀態(tài),最后一步開挖后,采空區(qū)失穩(wěn).

基于多層采空區(qū)的復雜建設用地,利用已有的勘察結果,以地表變形計算的殘余沉降量作為已知的結果,通過綜合巖石試驗的結果及工程類比經驗,將地質模型中各類巖組賦予適當?shù)奈锢砹W性質參數(shù),進行反復試算、調整,最大限度地按照實際地質體的地質條件和工程條件反演地質體材料屬性參數(shù),建立多層復雜的采空區(qū)的地質模型。通過數(shù)值模擬計算結果顯示,采空區(qū)進行注漿處理后,選擇適當?shù)幕A型式,則有無建筑物條件下的地面沉降變形值均很小,且變化不大。這些方法可以有效地預測在建筑物荷載作用下采空區(qū)的沉降變形,為評價場地的工程地質穩(wěn)定性和工程建設適宜性。

為了分析錫礦山銻礦床五窿道區(qū)老采空區(qū)上方建筑地基穩(wěn)定性,對該區(qū)的采空區(qū)進行了現(xiàn)場調查,分析和探討了采空區(qū)建筑物移動變形機理和采空區(qū)圍巖失穩(wěn)機理。采用abaqus對采空區(qū)建筑地基穩(wěn)定性進行三維有限元模擬分析,研究表明,該區(qū)采空區(qū)都存在破壞的可能,對老采空區(qū)必須進行處理。

砂土基型淺埋煤層保水煤柱穩(wěn)定性數(shù)值模擬——淺埋煤層間歇開采保水采煤的關鍵是確定工作面的合理推進距離和煤柱尺寸，通過相似材料模擬已得到工作面的合理推進距離，并為實踐所證實。以相似材料模擬所得到的工作面推進距離與覆巖裂隙高度關系為依據(jù)，建立了數(shù)值...

針對獅子山銅礦西部飄帶薄小盲礦體采空區(qū),采用dimine三維礦業(yè)軟件與flac3d數(shù)值分析軟件的耦合建模技術,成功地將c-als探測獲得的采空區(qū)掃描數(shù)據(jù)導入dimine中創(chuàng)建三維塊體模型,然后耦合到flac3d中建立采空區(qū)三維數(shù)值模型,并在flac3d軟件中進行模擬計算。從位移、應力、塑性區(qū)分布及安全系數(shù)等方面分析了十中段和十一中段采空區(qū)的穩(wěn)定性,結果表明,采空區(qū)暫時處于穩(wěn)定狀態(tài),不會發(fā)生破壞。但是,在各種影響因子的共同作用下,采空區(qū)周圍巖體的應力及位移會在原有水平上進一步發(fā)展。采空區(qū)上方應盡量禁止設備通行,減少爆破荷載對圍巖的重復擾動,以防止安全事故的發(fā)生。

利用數(shù)值模擬手段,研究雙層車站結構采用pba工法開挖支護過程中的力學性態(tài)。計算結果表明：導洞開挖及扣拱是控制pba工法產生沉降的關鍵,按照pba工法進行雙層車站施工可以滿足圍巖變形控制標準和結構安全性的要求。研究成果可為類似工程的設計、施工提供參考依據(jù)。

運用flac3d對南京市某住宅小區(qū)基坑工程進行了數(shù)值模擬分析,對基坑開挖和支護的力學穩(wěn)定性進行了評價和預測,并對模擬結果與實測結果進行了對比,分析了基坑變形和失穩(wěn)機理。據(jù)此,對原基坑設計方案提出了修正,修正方案又用flac3d進行了模擬驗證,表明修正方案是可行的。分析結果也證實了flac3d在基坑工程數(shù)值模擬方面具有良好的適應性。

本研究以北洺河鐵礦為工程背景,針對采準切割工作中出現(xiàn)的軟巖交叉巷道,運用flac3d對聯(lián)巷交叉口進行三維數(shù)值模擬分析,研究交叉口圍巖的力學、位移和變形破壞演化規(guī)律,并將控制點的位移監(jiān)測值與計算值進行對比分析。研究結果表明:數(shù)值模擬方法必須輔以現(xiàn)場監(jiān)控量測,才能客觀正確地反映出地下工程在施工過程中圍巖應力、位移及塑性區(qū)分布等特征,并為施工設計提供有效的參考依據(jù)。

為保障礦山安全生產,實現(xiàn)安全風險預控管理,針對黑山露天煤礦南幫邊坡,通過現(xiàn)場工程地質勘察和巖石力學試驗,建立flac~(3d)數(shù)值模擬計算模型,從應力、位移、塑性區(qū)變化等方面進行邊坡穩(wěn)定性分析。結果表明,該礦南幫邊坡豎直和水平應力符合地應力分布規(guī)律,由于受到開挖卸荷及上部覆巖擠壓作用,在坡腳煤臺階處出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。邊坡整體位移較小,基本處于穩(wěn)定狀態(tài),在+2420～+2430m煤臺階坡腳處出現(xiàn)局部塑性集中區(qū),后期可能產生局部變形滑坡現(xiàn)象,需加強監(jiān)測。分析結果為礦山邊坡防護和安全生產提供重要技術依據(jù)。

圍巖施工期穩(wěn)定性是隧道工程安全的面臨的重要問題.針對黑山隧道黃土隧道開展數(shù)值模擬計算分析,基于施工期間隧道拱頂沉降和圍巖洞內收斂變形特點,研究分析了考慮隧道左、右線施工期相互影響,進而分析隧道初期支護結構效果.計算結果表明:掌子面推進過程是影響圍巖變形的重要因素;隧道先行先開挖隧道產生的地應力重新分布相當于使右線埋深增大,有利于形成拱效應;表明初期表面支護的強度能很好的滿足穩(wěn)定性控制的要求,并具有可靠的安全余度.

文章結合始祖山公路隧道工程,采用數(shù)值模擬方法對該隧道施工全過程進行分析,并結合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)對模擬結果進行比較。結果表明:數(shù)值模擬結果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)相近,具有較高的可靠性,通過數(shù)值模擬可以有效的反映隧道開挖施工過程中圍巖的變形情況以及可能出現(xiàn)的危險情況,對隧道的施工有一定的指導意義。

為了準確評估新建長昆客運專線長沙至玉屏段2號隧道1號斜井棄渣場邊坡穩(wěn)定性,防止其產生滑坡造成生命財產巨大損失,采用geostudio軟件建立數(shù)值模型,確定模型參數(shù)和邊界條件,計算分析不同工況、不同方法條件下棄渣場邊坡的穩(wěn)定性。結果表明:降雨入滲對棄渣場邊坡穩(wěn)定性影響很小；在不同工況下,棄渣場邊坡安全系數(shù)均大于所規(guī)定的邊坡安全系數(shù)控制標

以彈塑性理論為基礎,利用通用有限元分析軟件ansys,通過數(shù)值模擬方式,分析巖溶隧道圍巖及支護穩(wěn)定性.重點從圍巖應力、位移、塑性區(qū)角度探究既有隱伏溶洞對隧道圍巖及支護穩(wěn)定性影響.研究成果為隧道工程開挖及支護施工提供理論指導和技術支持.

隨著我國社會經濟發(fā)展的需要,地下工程項目越來越多,特別是隧道開挖工程。由于我國地形地質條件復雜多樣,在開挖前必須對隧道周圍地質條件進行分析和評估,減少安全隱患。文章以巖溶區(qū)隧道開挖為例,針對在巖溶區(qū)開挖隧道會產生的不良效果,通過運用國際上著名的大型巖土工程計算軟件flac3d,快速分析出溶洞在隧道不同位置時會產生的應力和應變,通過討論和計算最終得出當巖溶區(qū)存在于隧道周圍時,應考慮偏壓對隧道穩(wěn)定性的影響,并加強隧道邊墻的支護。