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深部开挖次序优化方法研究
2025年
目的为了减少深部开挖时引起的相互扰动,方法以巨厚冲积层在建矿井——万福煤矿为工程背景,建立围岩表征变形量和开挖互扰度等定量评价指标。基于“整体表征变形量最小为主,巷道间开挖互扰度最小为次”的总体优选原则,提出深部开挖次序评判优选方法,开展深部单独开挖和不同开挖次序的数值试验研究。结果结果表明:胶带机机头围岩表征变形量高达416.2 mm,主井联络巷围岩表征变形量仅有58.6 mm。开挖互扰度总量最低为286.38,最高为456.20;利用该评判优选方法确定整体围岩表征变形量和开挖扰动程度最小的方案,为最优开挖方案;该方案加权总分为11,各表征变形增量之和为178 mm,开挖互扰度比最大的开挖方案降低了30.26%,该评判优选方法的科学有效性得到了验证。结论发现了的变形具有非均匀性的特点,明确了断面尺寸越大,围岩卸荷越明显,应力释放程度越大的影响规律,通过评判优选方法确定了万福煤矿深部的最优开挖方案。
臧金诚李东浩张鲁孙凌锋黄玉兵
深部布置方式及开挖顺序优化研究
2025年
深部的稳定性与其空间布局及开挖顺序密切相关.为优化深部的空间布局及施工顺序,本研究以金川二矿941水平湿喷混凝土搅拌站为工程背景,采用理论分析、数值模拟及现场监测等方法,对的断面形状与尺寸、空间布置方式及施工工序进行了系统性研究.研究首先分析了断面形状与尺寸对稳定性的影响,探讨了地应力方向对布置的约束作用,并提出主辅布置的基本原则.在此基础上,通过稳定性表征增量构建分析模型,对施工工序进行了优化设计.研究结果显示,大断面的最优断面形状为直墙圆弧拱断面.在布置设计中,应综合考虑侧压系数、宽高比等关键参数,优先安排主布置,并确保轴线与最大主应力方向的夹角控制在45°~60°范围内,同时间应尽量垂直布置.对于的开挖方案,研究表明,最优施工方案为方案Ⅰ,其施工顺序为:先开挖配料机,其次为搅拌机,最后为水泥仓.在该施工方案下,支护结构表现出较高的稳定性,围岩的收敛速率显著降低(<0.06 mm·d^(-1)),围岩的变形得到了有效控制.本文研究成果为矿山深部开采中围岩稳定性的控制提供了重要的理论支持和实践指导.
尹升华寇永渊寇永渊闫泽鹏曾德鑫
关键词:硐室群宽高比开挖顺序
超大跨软弱富水破碎岩层施工方法优化研究
2025年
针对超大跨静电除尘穿越软弱富水破碎岩层施工困难的问题,采用有限元方法对开挖进行模拟,分析施工过程中围岩的稳定性,优化了施工工序及技术参数,包括直墙拱形大断面主机房、圆弧段和变截面过渡段的施工优化。研究结果表明:在直墙拱形大断面主机房的施工优化中,采用双向开挖、进尺2 m、三台阶开挖为最佳方案,并且在圆弧段中采用小断面隧道不会对主隧道造成影响,在变截面过渡段中采用小断面两台阶、大断面三台阶的方法提高了施工的便捷性和稳定性。最后,现场监测结果证明了开挖方法的有效性,研究成果可为类似项目提供参考。
陈佳琪
关键词:数值模拟
不同循环进尺下爆破开挖围岩损伤规律研究
2025年
为了研究爆破在不同循环进尺下对围岩的损伤规律,利用有限元模拟软件LS-DYNA,对不同循环进尺条件下的爆破进行了系统性分析,在此基础上,研究损伤范围与围岩内壁处振动速度的关系。结果表明:随着循环进尺的增加,围岩的损伤程度呈现出逐渐增加的趋势;爆破开挖的围岩损伤范围与峰值振动速度存在关系,围岩产生损伤范围可通过监测其振动速度来确定;将循环进尺由2.0m增加至3.0m后,变形量和变形速率在要求的范围内,变形小,围岩稳定。
唐海张肖雨刘蒙马谕杰袁刚郭子洋黎磊
关键词:数值模拟围岩损伤
深部破碎岩层条件下垮塌区域的精细化探测与稳定性动态监测
2025年
矿山因各自客观原因布置在深部破碎复杂地质环境中,存在变形垮塌的风险。基于所在区域的岩体特点,开展垮塌区域的精细化探测研究工作;依据精细化探测研究分析结果构建垮塌区域的模型;并在防治工程完工后,利用采集的监测数据为载体,根据监测数据的变化分析了的位移、应力变化趋势,验证垮塌区域治理后的工程效果。研究结果表明:探测结果与现场实际垮塌体量差异不大,探测分析构建的垮塌松散区域模型可以作为后续防治工程的基础数据;监测数据随时间增长趋势变化平稳。
唐进吉昱钦崔数文原野
关键词:硐室群应力变形
中国隧道及地下工程修建关键技术研究书系 城市深部地下空间施工关键技术与应用
本书基于作者在城市深部地下空间建设的相关成果和工程经验,对城市深部地下空间的施工与安全控制、初期支护拱盖法大构建、施工环境控制等理论、技术及应用进行了系统的研究与总结。本书既有丰硕的理论研究成果,又有基于工程实...
黄昌富编
软岩蠕变模型选择与长期稳定性研究
2024年
服务年限较长,围岩会随着时间的积累而产生蠕变,造成支护变弱甚至失效,从而影响矿山安全。为研究工程软岩围岩的蠕变特性,以钟九铁矿井底为研究对象,首先采用ROCK1000-50VHT型岩石高温三轴流变试验系统进行5、10、15 MPa围压下的三轴蠕变试验,分析其蠕变和破坏特征。试验结果显示:闪长岩蠕变破坏在低围压下主要为剪切破坏,当围压逐渐增大时,会转变为劈裂破坏;在三轴应力条件下,闪长岩的蠕变会出现压密、弹性、裂隙扩展和破坏4个阶段;当加载应力较低时,闪长岩在瞬时应变后会出现等速蠕变,随后轴向应变逐渐趋于稳定;但当加载应力较高时,岩体进入到等速蠕变阶段的时间变长,轴向应变不断增大。根据其蠕变特征选取Burgers模型建立本构方程,经拟合后与蠕变试验曲线基本吻合,表明本构模型能够反映闪长岩蠕变力学特性。最后采用Burgers蠕变本构模型,基于FLAC3D对支护模型进行数值模拟。结果表明,现有支护方案可以保持的长期稳定性。研究对软岩支护时效性分析具有借鉴意义。
孔备韩立军董一辉郎永忠宋楷晨
关键词:硐室群三轴蠕变试验BURGERS
深部软岩施工相互影响及变形破坏分析被引量:1
2024年
地下矿山溜破系统服务年限长,其涉及卸载、破碎等多个大断面。为解决施工过程中由于相互影响导致围岩变形破坏特征复杂的问题,以钟九铁矿-550~-590 m水平溜破系统为工程背景,基于弹塑性理论获取围岩塑性区范围,并构建矿石和废石卸载、下部溜井、破碎和储矿仓8个大断面数值模型,分析单施工和顺序施工过程中的围岩应力和变形时空分布特征,开展施工相互影响研究,并据此提出了变形控制方案。结果表明:随着溜破系统的顺序施工,废石破碎、卸载、储矿仓帮部最大变形呈线性增大趋势,帮部塑性区呈先增加后基本不变的趋势;已建设完成的会使后续施工区域岩体质量变差,相比于施工单,顺序施工至废石卸载和废石储矿仓,其帮部变形分别增加了21.7%和53.4%,塑性区范围分别增加了32%和92%。研究成果可为钟九铁矿后续施工和支护设计提供指导,对于类似矿山施工相互影响研究也有一定的参考意义。
董亚宁金爱兵陈成殷登才陆通
关键词:硐室群围岩稳定性数值模拟
金属矿山TBM地下始发设计及关键施工技术研究
2024年
针对金属矿山TBM地下始发建设重点技术,分析TBM地下始发设计依据,提出一体化组装始发与分体组装始发组成布置及各结构参数计算方法。以某金属矿山TBM工程为例,综合考虑TBM设备、组装吊装设备、地质条件因素及安全因素等,分别得出两种方案中始发结构参数,最后通过分析工程量、工期等,比选得出最优方案,并根据最优方案介绍TBM始发施工关键技术。研究结论可为类似工程提供借鉴依据。
李玉选郭红斌黄丹赵健
关键词:金属矿山
基于概率神经网络和层次分析法的施工风险评估
2024年
地下施工风险研究尚处于起步阶段,为快速准确评判风险因素,预防施工安全事故,利用概率神经网络(PNN)和层次分析法(AHP)建立风险评估模型,并研发施工风险评估软件。通过统计分析施工风险因素,设置工程地质、自然、设计施工和管理4个一级风险因素,23个风险控制指标,建立针对施工的风险指标体系。收集典型样本数据后,基于PNN对施工风险等级进行评判,同时采用AHP定量分析风险因素权重,迅速捕捉风险点,采取风险控制措施并优化施工方案。运用研发软件对重庆轨道交通18号线歇台子站施工进行风险评价,得到风险概率等级为Ⅳ,在施工过程中需要重点监测和控制地下水、围岩等级和支护及时性等带来的影响,实例评价结果与现场情况相吻合,验证了该评估软件的有效性和实用性。研究表明:针对施工建立的指标体系和评估方法能有效预测风险级别,实时指导施工过程,确保地下施工安全。
宗志栓张逸飞林作忠陈晨杨航邱泽刚申玉生
关键词:硐室群概率神经网络层次分析法软件开发

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程桦
作品数:690被引量:2,234H指数:25
供职机构:安徽建筑大学
研究主题:井壁 冻结壁 钻井井壁 井筒 钻井法凿井
蔡海兵
作品数:284被引量:641H指数:14
供职机构:安徽理工大学土木建筑学院
研究主题:冻结壁 数值模拟 井壁 地层 隧道
荣传新
作品数:461被引量:1,096H指数:18
供职机构:安徽理工大学
研究主题:冻结壁 井壁 冻结管 钻井井壁 数值模拟
谭云亮
作品数:539被引量:1,997H指数:24
供职机构:山东科技大学
研究主题:冲击地压 巷道围岩 相似材料 锚杆 巷道
朱成
作品数:21被引量:22H指数:2
供职机构:中国矿业大学
研究主题:硐室群 硐室 塑性区 大断面 乘积