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《采礦巷道圍巖變形機(jī)制數(shù)值模擬研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第30卷第3期巖土力學(xué)、,0l-3ONO.32009年3月RockandSoilMechanicsMar.2009文章編號(hào):1000-7598(2009)O3一O654一O5采礦巷道圍巖變形機(jī)制數(shù)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(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)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(yīng)力分布及巷道變形機(jī)制。首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)勘查和室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)對(duì)巷道圍巖進(jìn)行了工程地質(zhì)分組和巖石力學(xué)參數(shù)確定;在此基礎(chǔ)上運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬軟件研究了巷道開挖后的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài),分析了圍巖變形
2、機(jī)制;并根據(jù)一74m水平采礦巷道的收斂監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果。研究結(jié)果表明,圍巖條件不同的采礦巷道其二次應(yīng)力分布影響范圍有所差異,但圍巖主應(yīng)力總體上表現(xiàn)為由巷道邊墻中下部位的壓應(yīng)力集中帶逐步過渡到拱頂、底板一定范圍內(nèi)的拉應(yīng)力集中帶。關(guān)鍵詞:采礦巷道;二次應(yīng)力分布;變形機(jī)制;數(shù)值模擬;收斂監(jiān)測(cè)中圖分類號(hào):TB115文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(fù)雜。該礦井下車問在無底柱分段崩落法自20世紀(jì)60年代中期在我采用無底柱分段崩落法回采作業(yè)時(shí),部分地段遇到國開始使用以來,因該方法具有開采強(qiáng)度大、作業(yè)的最大難題是采場(chǎng)地壓劇烈顯現(xiàn),因此,導(dǎo)致大量效率高、成本低和生產(chǎn)安全等優(yōu)點(diǎn),在金屬礦山迅巷道破壞跨冒,炮孔擠壓變
7、形嚴(yán)重,使得回采爆破速得到推廣l1】。該方法的主要特點(diǎn)是回采巷道數(shù)量作業(yè)難以進(jìn)行J。多、工程量大、鑿巖、爆破、出礦等回采作業(yè)均在針對(duì)上述實(shí)際情況,在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上-4J,同一回采進(jìn)路內(nèi)順序進(jìn)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(chǎng)地壓分布規(guī)律和圍巖變形機(jī)制是維護(hù)采礦巷道圍巖條件的采礦巷道為研究對(duì)象,采用現(xiàn)場(chǎng)勘察分穩(wěn)定順利回采礦石的前提和基礎(chǔ)。析、室內(nèi)數(shù)值模擬研