作者:姚海波; 杜宇; 张文选; 高峰 期刊:《中国安全生产科学技术》 2020年第01期
为进一步提高厚煤层资源回收率,合理确定综放工作面停采煤柱留设尺寸,以东峰煤矿3201工作面为研究对象,通过弹塑性理论计算和顶板离层仪现场监测,得到工作面超前支承压力影响最大范围为90 m。采用FLAC3D软件对工作面停采煤柱宽度留设60、80、90、120 m时超前支承压力场和塑性区范围进行数值模拟。模拟结果显示,工作面停采煤柱最优宽度为90 m。通过"十字布点"观测可知,留设90 m煤柱能保证采区大巷的稳定性。
根据水泥土搅拌桩的适用条件和加固特点,从水泥土搅拌桩复合地基组成结构出发,探讨了水泥土搅拌桩的力学特性、破坏塑性区的分布模式。结合厦门新机场运输专用通道软土加固算例,阐述了海湾滩涂区域水泥土搅拌桩复合地基的破坏模式,并要求在设计施工过程中应特别重视褥垫层厚度、地基土的含水量、水泥掺量和喷浆压力的影响,以保证显著的加固效果。
作者:何文瑞; 何富连; 张坤; 徐祝贺 期刊:《矿业科学学报》 2019年第03期
为了研究淋水软弱巷道注浆加固与封堵围岩过程中浆液渗透扩散机理并优化注浆参数,采用流固耦合数值分析方法探索浆液在岩体中的运动扩散规律,并给出合理注浆压力、时间与浆液水灰比;基于弹塑性与渗流理论分析水渗透压作用下注浆加固半径与塑性区大小关系,确定合理注浆深度。研究结果表明:高水黏度时变特性浆液在岩体中的扩散范围随着压力、水灰比和注浆时间增加而增大,针对石碣峪矿井地质生产条件,合理注浆压力为2.5 MPa,水灰比为2...
作者:李连祥; 张会宾; 李春祥; 尚建卫 期刊:《粉煤灰综合利用》 2019年第05期
针对长安煤矿4113工作面位于邵家湾沟流下,煤矿运用综采放后,顶煤全部垮落,地表水可能沿着开采产生的导水裂隙带流入井下,引发矿井水灾的问题,运用计算机数值模拟技术对4113工作面的不同推进长度进行了模拟,分析了开采过程中该工作面覆岩垂直应力变化、垂直位移量变化和塑性区破坏特征。结果表明,随着工作面向前推进,覆岩的垂直应力和位移量均呈现不断加大的趋势,而塑性区破坏轮廓形似拱形。
作者:杨佳楠; 李青锋; 邓弘哲; 彭跃金 期刊:《矿业工程研究》 2019年第04期
基于弹塑性理论对不同侧压系数下圆形巷道围岩塑性区进行了理论分析,给出了不同侧压系数下圆形巷道塑性区范围的计算公式及轮廓图像.本文将矩形巷道对围岩的影响等价于其外接圆圆形巷道对围岩的影响,并利用FLAC^3D数值模拟进一步验证了圆形巷道塑性区范围计算公式及矩形与圆形巷道塑性区的相关性,得到:(1)当侧压系数不大于1时,随着侧压系数的减小,矩形、圆形巷道塑性区均呈现圆形-椭圆形-蝶形的形态变化;(2)在相同的侧压系数下,将...
作者:杨俊哲; 宋桂军; 倪惠宁; 刘钦节 期刊:《矿业研究与开发》 2019年第12期
为确保煤柱和巷道的稳定性,避免煤体冲击失稳事故的发生,需合理确定区段煤柱参数。基于布尔台矿42107工作面的地质条件,通过数值模拟和理论分析两种方式研究厚煤层综放面区段煤柱的合理留设宽度。通过数值模型分析42107工作面回采过程中煤柱在4种留设宽度(5,15,25,35m)下其采动应力分布特征及围岩塑性破坏特征,获得煤柱在不同留设宽度条件下表现出的力学特征。结果表明:若煤柱留设宽度为5~15m,受采动应力影响,煤柱完全塑性破坏,几...
作者:李鹏毅; 王仲琦; 徐谦; 梁形形 期刊:《爆炸与冲击》 2019年第12期
为计算柱形药包土中爆腔尺寸,提出了一种有限长柱形药包在土中爆炸的特征尺寸近似计算方法,该方法利用球形药包爆腔膨胀准静态模型叠加的方式,给出了长径比较大情况下柱形药包爆腔特征尺寸及塑性区半径。与数值模拟对比表明,该方法的误差随长径比的增大而减小,当球形药包数量N=n、长径比在10及以上时,误差在12.2%以内,表明该方法能够较准确地预测有限长柱形药包爆腔的特征尺寸。
针对常村煤矿2101工作面巷道底板变形量大的问题,通过FLAC^3D数值模拟分析,得出巷道的底板移近量数值和现场监测底板移近量几乎保持一致,且由巷道塑性区分布,可知底板破碎程度较大。基于此,提出在现有支护体系下,补充"反底拱+注浆+锚杆"的底板支护体,对巷道底板进行加固。
作者:建; 胡坚; 王浩; 杨新安 期刊:《工程力学》 2019年第12期
针对深埋隧洞分步支护时机缺乏可靠的理论研究,借助支护形式为“初衬+锚杆+钢拱架+二衬”的复合式衬砌结构,建立隧洞力学模型,基于Mohr-Coulomb准则,考虑开挖“空间效应”、衬砌时效特性以及支护结构分步施加的时机,推导了隧洞开挖与支护过程中塑性区应力、洞壁位移以及支护压力解析解。通过算例将该文理论成果与数值方法对比分析,验证了该方法的可行性,另外,分析了隧洞支护过程中塑性区应力、洞壁位移、支护压力的变化情况并提出...
作者:曹学兴; 何蕴龙; 袁帅 期刊:《工程科学与技术》 2012年第S1期
喷锚支护措施由于其诸多的优点,在地下工程中得到了广泛的应用。以隐式杆单元模拟锚杆,以壳单元模拟混凝土喷层,采用3维非线性有限元技术,分析冗各水电站地下厂房工程中喷锚支护措施的作用。通过计算得到了喷锚支护措施对围岩应力变形及塑性区的影响;利用强度折减法对地下厂房洞室群的整体稳定性进行计算分析,得到无支护措施情况和喷锚支护时洞室整体稳定性,从而评价支护措施对洞室群整体稳定性的影响。通过3维弹塑性有限元计算分...
下向进路合理断面的确定是下向进路充填采矿法安全经济高效开采的关键。为得到下向进路最优断面,文章以山东某金矿为工程背景,采用有限元软件ABAQUS建立了下向进路钢筋网充填体混合模型,并对18种进路断面的塑性区、顶板最大沉降位移以及最大拉应力进行了分析。结果表明,巷道优选断面为3.0m(高度)×3.4m(宽度),工业试验表明该方案实现了下向进路法安全经济高效开采。
作者:高翊宸; 郑君长; 顾博渊; 白浪峰 期刊:《数码设计》 2018年第01期
新奥法自1963年问世以来,在世界各地的隧道工程中得到了广泛的实践。然而,在软岩与土质围岩中,若墨守成规地采用经典新奥法理念进行隧道设计施工,可能会由于变形无法收敛而导致工期不可控。因此,我国习惯于在新奥法理念的基础上,对软岩与土质围岩采用'强支护,短锚杆'的应对措施,在保证施工安全的同时兼顾工期。这样的调整与巴尔干地区乃至欧洲惯用的经典新奥法理念不可避免地产生了一些冲突,本文重点介绍在黑山南北高速公路项目中,...
作者:独敏 期刊:《水资源开发与管理》 2017年第10期
降雨会影响土体的力学参数,通过ABAQUS对雨水入渗的瞬态渗流对土坡应力、应变的影响进行研究,以一理想边坡作为案例进行建模与计算,不考虑降雨积水的影响,认为静水压力随深度线性增加,建立CPE4P网格进行计算。后处理中,对其渗透率、孔压、横纵向位移、偏应力、塑性应变以及应力路径等作了分析,得出一系列降雨入渗作用下应力、应变及稳定性的相关结论。
针对荣华煤矿东主运输巷道软岩支护问题,系统的论述了软岩的特征及其力学属性,软岩巷道破坏的特点,围岩变形的影响因素,软岩巷道的支护原则及其巷道的维护方法等。从软岩巷道承载机理出发,分析了软岩巷道支护与围岩相互作用机理,为软岩巷道围岩及支护变形控制分析和数值计算奠定了理论基础。
作者:荣河海; 闫玉彪 期刊:《黑龙江工业学院学报·综合版》 2018年第09期
东海煤矿位于鸡西盆地北部区域,井田内煤系地层为侏罗系鸡西群含煤建造,自上而下分为穆棱组、城子河组和滴道组。选取四个测试塑性区域地点,采用超声波围岩裂隙探测仪,通过数值计算及照片反馈的信息,看出四个测点的声反射速度和地应力变化。
作者:李伟利; 张学会 期刊:《煤炭技术》 2010年第12期
针对试验工作面的情况,以弹性基础连续梁为力学模型,从动力学的微分方程出发,研究了匀速移动的动载作用下弹性基础梁,系统研究了采场前支承压力分布规律及其主要影响因素,得出了支承压力的表达式。
作者:王志明; 刘广超 期刊:《煤炭技术》 2015年第09期
基于支护钻孔的力学模型,采用数值模拟的方法对孔周围岩应力场及围岩塑性分布进行了分析和讨论。数值计算表明:随着孔内壁法向支护作用的逐渐提高,围岩应力峰值向钻孔壁移动,塑性区半径也逐渐减小,进而说明囊袋式封孔法提供的支护作用有助于抑制钻孔裂隙的发育。通过工业试验的方法验证了采用囊袋式封孔法可以大幅提高煤层瓦斯抽采浓度。
作者:李振鲁; 张文泉 期刊:《煤炭技术》 2017年第04期
探讨了目前防隔水煤(岩)柱留设计算公式存在的缺陷,通过分析老空区边界以及掘进巷道两帮围岩受力特征及其破坏状态,提出防隔水煤(岩)柱应为三部分组成:掘进巷道两帮塑性区、防隔水煤(岩)柱中间弹性区、以及老空区边缘塑性破坏区。结合极限平衡以及材料力学相关理论,提出了老空区侧掘进巷道防隔水煤(岩)柱留设公式。经实例验证该计算公式是可行的。
为进一步实现矿井安全回采,最大限度地保证资源回收率,根据嘉乐泉煤矿实际地质条件,利用极限平衡理论分析计算得出了煤柱合理留设尺寸。结合数值模拟的方法,分析了随工作面回采顺槽煤柱侧向应力分布规律及煤柱屈服破坏范围,得出了煤柱不同区域的具体数值,确定了合理的煤柱留设宽度为15 m。