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《采礦巷道圍巖變形機制數值模擬研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第30卷第3期巖土力學、,0l-3ONO.32009年3月RockandSoilMechanicsMar.2009文章編號:1000-7598(2009)O3一O654一O5采礦巷道圍巖變形機制數值模擬研究周傳波,郭廖武2,姚穎康,尹小鵬2,姜守俊(1中國地質大學(武漢)工程學院,武漢430074;2.武鋼礦業(yè)公司,武漢430080)摘要:研究了大冶鐵礦龍洞一62m、一74m水平采礦巷道開挖后的二次應力分布及巷道變形機制。首先根據現場工程地質勘查和室內巖石力學試驗對巷道圍巖進行了工程地質分組和巖石力學參數確定;在此基礎上運用FLAC3D數值模擬軟件研究了巷道開挖后的應力應變狀態(tài),分析了圍巖變形
2、機制;并根據一74m水平采礦巷道的收斂監(jiān)測數據對比驗證了數值模擬結果。研究結果表明,圍巖條件不同的采礦巷道其二次應力分布影響范圍有所差異,但圍巖主應力總體上表現為由巷道邊墻中下部位的壓應力集中帶逐步過渡到拱頂、底板一定范圍內的拉應力集中帶。關鍵詞:采礦巷道;二次應力分布;變形機制;數值模擬;收斂監(jiān)測中圖分類號:TB115文獻標識碼:ANumericalsimulationofwallrockdeformationmechanismofminingtunnelZHOUChuan.bo,GUOLiao—WU,YAOYing.kang,YINXiao.peng,JIANGShou-jun(1Engi
3、neeringFaculty,ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China;2MiningCompanyofWuhanSteelandIronCo.Ltd.,Wuhan430080,China)Abstract:Thesecondarystressdistributionanddeformationmechanismofexcavatedminingtunnelof一62m一74minDayeminearestudied.Firstly,thewallrocksoftunnelaregroupedtodifferentengineeringgeo
4、logygroups;andtherockmechanicalparametersofwallrockaredeterminedbasedongeologicalinvestigationoffieldengineeringandindoorrockmechanicalexperiment.ThestateofstressandstrainofexcavatedtunnelissimulatedbyFLAC3D;andthewallrockdeformationmechanismisalsoanalyzed.Thenumericalsimulationresultsarevalidatedby
5、convergencemonitoringdataof一74mminingtunne1.TheresultsshowthattherangesofsecondarystressdistributionhavedifferencescorrespondingtOdiferentwallrockconditionsofminingtunnel;buttheprincipalstressdistributiontransitsfromcompressivestresscentralizedinminingtunnelsidewalltotensilestresscentralizedinmining
6、tunnelvaultandfloor.Keywords:miningtunnel;secondarystressdistribution;deformationmechanism;numericalsimulation;convergencemonitoring于燕山期巖漿巖(閃長巖)與三迭系下統(tǒng)大冶群灰1引言巖接觸帶中,礦體賦存條件復雜。該礦井下車問在無底柱分段崩落法自20世紀60年代中期在我采用無底柱分段崩落法回采作業(yè)時,部分地段遇到國開始使用以來,因該方法具有開采強度大、作業(yè)的最大難題是采場地壓劇烈顯現,因此,導致大量效率高、成本低和生產安全等優(yōu)點,在金屬礦山迅巷道破壞跨冒,炮孔擠壓變
7、形嚴重,使得回采爆破速得到推廣l1】。該方法的主要特點是回采巷道數量作業(yè)難以進行J。多、工程量大、鑿巖、爆破、出礦等回采作業(yè)均在針對上述實際情況,在相關研究的基礎上-4J,同一回采進路內順序進行。因此,全面客觀地了解以大冶鐵礦龍洞采區(qū)一62m、一74m水平兩條不同采場地壓分布規(guī)律和圍巖變形機制是維護采礦巷道圍巖條件的采礦巷道為研究對象,采用現場勘察分穩(wěn)定順利回采礦石的前提和基礎。析、室內數值模擬研