采空区类框架结构支撑的力学稳定性分析

中国南方某金矿开采蚀变糜棱岩型金矿床,矿山自投产十多年来一直应用浅眼留矿采矿法,随着生产中段的下降、间柱与顶柱的回采或倒塌,采空区面积越来越大,二次损失贫化增大,经营效益很差.利用人工钢筋混凝土矿柱与低品位矿石矿柱共同支撑采空区之类框架结构,经过多年实验与应用,取得了很好的经济及社会效益.通过运用有限单元法对类框架结构支撑采空区的力学稳定性分析,结果表明,该矿山实际采用的类框架结构,其安全性可以满足矿山生产要求.     

基于精确爆破载荷分析的安全距离判据

爆破振动灾害严重威胁着爆破振动场内既有构筑物的安全及稳定。然而,由于毫秒延时爆破的振动载荷表征复杂,若采用简化的三角形或者梯形动力载荷进行分析,与实际的工程情况差异显著。基于对爆破孔内爆破压力变化、炮孔体积扩张、围岩裂隙发展、爆破气体运动等的分析,建立起爆破动力载荷随时间变化的精确数学模型;在远场爆破振动分析时,统一理论下各个爆破孔的动力载荷,其规律满足圣维南定理,因此,可将每分段内各孔的爆破载荷等效为其作用区域上的均布载荷,毫秒延时爆破问题就转化为一个等效边界问题;最后通过有限元数值模拟软件FLAC3D建立三维隧道模型,代入物理力学参数、传播及衰减规律参数以及动力载荷模型,预测峰值速度曲线,与现场实际监测数据进行对比分析,确定数值模拟的准确性,并结合预测的有效应力曲线计算得出爆破安全判据公式。     

复杂岩质边坡的岩体力学参数变化规律研究

根据工程实际情况,对复杂岩质边坡的地质条件进行分析,研究其岩体力学参数。运用试验方法和数值模拟方法分别研究了边坡开挖卸荷过程中岩体参数的量化,并通过FLAC数值模拟研究岩体参数的动态变化规律,将模拟结果与试验结果进行比较并进行修正。修正后的结果为边坡稳定性分析提供依据。     

超大粒径人工砾石土的击实特性试验研究

 对2种击实功、3种击实尺寸、8种掺砾量的人工砾石土进行击实试验,研究人工砾石土颗分曲线、最优含水率、最大干密度、破碎率、细料变化等特性。得出尺寸效应、骨架作用、掺砾量、击实功是人工砾石土击实特性的关键影响因素。人工砾石土在击实功能的作用下颗粒级配趋于良好,其最优含水率均随人工掺砾石量的增加而降低,破碎主要发生在粒径大于约为最大粒径的0.5倍的颗粒范围内。当掺砾量小于60%时,采用2 690 kJ/m3功能300型击实对超大粒径人工砾石土进行质量控制是完全合适的。对于超大粒径人工砾石土的压实度检测,采用粒径小于20 mm的颗粒更能反映击实料的细料变化。     

不同应力路径下地下隧道强度及开挖效应研究

应用数值模拟得到开挖隧道周边土层的应力路径分区,在此基础上,通过室内三轴试验得到不同应力路径对周边土层强度指标影响的变化规律。研究结果表明,隧道开挖使周边土层具有4种不同的应力路径作用分区,不同作用分区对隧道稳定性影响均不相同;不同应力路径具有各自的破坏形式,相同破坏形式（挤长破坏或者压缩破坏）,即使应力路径不同,其破坏强度也基本接近;而不同的破坏形式,其强度不同,一般来讲,挤长破坏要比压缩破坏的强度低 10%～25%。以上研究成果为准确研究环境土层工程性质的影响提供了有力的依据。     

基于可拓工程方法的矿岩稳定性评价

基于可拓工程的方法,利用物元模型理论,对影响矿岩稳定性的多种因素进行综合评价,得出一种适合工程应用的评价方法。同时,对利用可拓学对事物进行评价作了简单介绍,具有一定的适用性。     

水平境界隔离矿柱置换回收关键技术的数值模拟

结合某金矿露天转地下水平境界隔离矿柱置换回收工程实践,利用有限元数值分析软件GeoFBA建立数值计算模型,对该矿水平境界隔离矿柱采用工人充填体置换回收关键技术可行性及风险进行了分析评估,揭示了置换前后水平境界隔离矿柱及其对井下影响范围的应力分布规律和位移变形趋势,确定了最优的人工置换回收顺序。 模拟结果对矿山安全置换回收水平境界隔离矿柱具有重要的指导意义。     

复杂边坡稳定性优化的试验研究

传统的边坡稳定性评价与治理设计均以强度稳定性理论及基于静力学的规范设计为依据 ,这一体系的应用在工程界已有近百年的历史 ,其设计思想与实际工程地质情况相差很远 ,存在以下明显不足 :①其基本出发点是土力学的极限平衡理论 ,考虑均匀介质的简单破坏模式 ,这与大多数边坡受岩土体结构面控制的实际情况相差甚远 ;②作为设计依据的岩土压力的产生是岩土体变形与支挡结构相互作用的结果 ,因此岩土压力的计算应该基于岩土体的变形 (弹塑性、蠕变等 )及其与支挡结构的相互作用理论 ,而且 ,研究表明 ,边坡作为地质体 ,其稳定状况与治理工程设…     

新城金矿深部采场结构参数和开采顺序优化研究

采用有限元数值模拟计算方法,对新城金矿深部采场的4种结构参数和2种开采顺序等6个方案进行了不同开采时期的优化分析和比较,获得了深部采场的最佳结构参数,研究中采用“品”字形连续开采的工作面布置方式可形成免压拱效应,有利于采场的稳定性。