基于AMD和爆破荷载耦合作用下的深凹露天矿边坡失稳研究

AMD是化工(金属)矿边坡体破坏的一种特殊方式,与爆炸应力波共同对边坡体产生作用.新桥深凹露天矿边坡岩体的原位剪切试验、点载荷试验、室内模拟AMD作用试验表明:AMD蚀化后的石英砂岩,岩体层面间的抗剪强度和粘聚力减小的幅值约为13.2%～21.3%;层面间内摩擦角减小幅值在5.0%～7.5%之间;AMD一般影响垂直边坡体内部在60～100 m范围内的岩体力学性质.数值分析表明:(1)AMD对边坡体的作用主要集中在弱化区域内,边坡体的底脚和AMD作用中心区域的剪切应力减少了52.0%和64.7%;(2)随着边坡体高度和距离的增加,远场爆炸应力波对边坡扰动幅值的增加趋势明显,边坡顶部和断层部位的响应突出,损伤效应明显;边坡底脚扰动幅值最小,临空面附近台阶的扰动幅值明显大于边坡体内部;(3)AMD与爆破荷载耦合作用后,边坡体内部的应力分布主要呈现出爆炸应力场的特征,AMD影响区域形成了一个剪切应力弱区.台阶顶部最大剪切应力比单一爆炸应力场增加了1.63倍,形成了一个不稳定的弱区.图12,表3,参14.     

湖北省巴鹤公路K169＋000～K169＋200边坡稳定性及病害分析

湖北省$245巴鹤线K169＋000～K169＋200边坡为覆盖层边坡,边坡可见疑似滑坡迹象,属于湖北$245巴鹤线恩施境内15个重点地质灾害点之一．为了查明边坡稳定性及病害性质,以便对其进行进一步的研究和治理,运用工程地质分析法结合相关软件分析了该边坡的整体稳定性,发现该边坡崩坡积物堆积松散,危石分布较多,易启动．使用专业滚石计算软件RocFall计算了坡面落石轨迹,研究了边坡结构,坡面堆积体成因．分析认为,边坡整体稳定,边坡病害以危石为主．     

影响顶煤采出率关键因素的UDEC数值模拟研究

为了揭示影响综放工作面顶煤采出率关键因素的作用规律,文章应用显式差分程序UDEC从比较顶煤预先爆破弱化前后,不同的底煤开采高度、不同的放煤步距对顶煤破断和垮落特征的影响进行了分析,寻求出提高综放工作面顶煤采出率的具体措施。     

亭南煤矿综放开采矿山压力数值模拟

为了分析综放工作面顶板断裂、垮落形式,以及工作面支承压力分布及影响区域范围,对亭南煤矿101综放面,分别应用UDEC与FLAC3D软件进行了数值模拟对比分析.结果表明随工作面的推进,直接项出现离层、破断,并在采空区前后煤壁上方基岩出现拉裂缝.当工作面推进到60m左右,老顶出现初次破断,形成初次来压,之后工作面每推进30 m,老项出现周期来压.模拟结果再现了顶板冒落、离层、破断,综放面初次、周期来压及围岩应力集中、重新分布等现象,这些结果与现场矿山压力观测结果基本吻合,为矿压观测提供了直观、准确的数值分析方法.     

确定岩质边坡安全阈值的新方法

应用二维离散单元程序UDEC,以黄麦岭磷矿采场岩质边坡为例,通过分析边坡质点位移矢量的变化规律,定义了边坡的极限平衡状态和破坏状态,提出一种新的确定安全速度阈值的方法,并确定了黄麦岭磷矿采场岩质边坡的安全速度阈值。分析结果表明,新方法确定的安全阈值与现场监测确定的阈值吻合得较好。因此,应用该法来确定边坡的安全阈值是可行的。     

采动和降雨影响下含深大裂隙岩溶山体破坏机制

为阐明采动和降雨入渗条件下含深大裂隙岩溶山体变形和破坏规律,以贵州省纳雍县普洒滑坡为例,通过块体离散元数值分析,探讨煤层开挖扰动和降雨入渗作用下含深大裂隙岩溶山体失稳破坏机制。结果表明,随着M10和M14煤层开采,山体上覆岩层向采空区方向下移,新生裂隙向坡表发育。工作面上覆岩层裂隙带高度随采空区范围的增大而增加,M10和M14开采结束后,裂隙带分别发育至30倍和40倍采高,坡顶深大岩溶裂隙向坡下扩展。降雨入渗后,上覆岩层裂隙带与深大岩溶裂隙贯通,在孔隙水压力作用下深大岩溶裂隙向坡表扩展形成贯通滑动面,岩溶坡体发生崩滑破坏。研究发现,地下采动是普洒老鹰岩山体变形破坏的控制因素,后续降雨是山体失稳的主要诱发因素。     

基于UDEC的边坡稳定性分析

为了露天矿边坡有更好的治理,为其加固和生产提供理论依据,采用离散元软件UDEC模拟边坡失稳状态,探索边坡失稳的新理论和方法。结果表明:边坡的失稳主要受顺坡向的节理面和F1等断层控制。它在将来某种条件下的失稳破坏并会形成前端整体的滑动破坏模式。随着变形块体的下滑破坏,整体坡段也随之逐渐的失稳破坏说明离散单元法模拟的结果与工程地质特征相吻合,采用离散法模拟边坡失稳是完全可行的,为计算露天矿边坡失稳又增加了一种有效的分析方法。     

水平层状岩体边坡动力响应中的结构面效应研究

根据应力波传播原理分析了水平层状岩体边坡中应力波传播特征,建立了应力波在该类边坡中传播的模型。利用离散元软件UDEC分析了不同频率垂向压缩应力波作用下边坡动力响应规律中的结构面效应。结果表明:边坡中的水平层面对坡顶的动力响应有明显影响。低频应力波作用下,水平层状岩体边坡坡顶的垂向峰值速度较均质坡体相同部位的峰值速度的增加值随坡高增加而增大。较高频率应力波作用时,边坡顶部靠近坡面的垂向峰值速度高于无结构面边坡相同部位的峰值速度,远离坡面时情况相反; 坡顶垂向峰值速度大小呈周期性变化,输入应力波频率越大该变化频次越高。研究结果将有助于进一步揭示各种不同岩体结构类型边坡在动力荷载作用下损伤机理及破坏模式。     

层状岩体中地下厂房围岩施工力学行为研究

对缓倾角层状岩体中的大型地下厂房施工力学行为进行了综合研究.详细分析了开挖过程中主厂房围岩不同部位(包括顶拱、上下游边墙)的现场监测资料,并借助基于非连续介质理论的离散元程序UDEC,综合分析了围岩的变形特征、剪位移分布、围岩应力分布、塑性区分布和锚杆轴力分布等岩体力学行为.结果表明,结构面(如软弱夹层、层面和节理裂隙等)是控制围岩变形的主要因素,软弱夹层的存在控制了围岩剪位移、应力和塑性区的分布,是导致锚杆轴力增大的主要因素,实时监测资料和理论计算成果吻合良好.     

采动影响下山区地表裂隙发育UDEC模拟研究

贵州响水煤矿3_#煤层12309回采工作面停采后,离工作面较近地表未发现裂隙,远离工作面地表反而出现明显裂隙,针对这一现象,运用UDEC软件对12309采面进行了仿真数值模拟实验,通过模拟实验得到：采深172 m的开切眼前后出现两组裂隙,裂隙呈“V”字形;停采线处,水平离层裂隙和竖向破断裂隙贯通至地表冲沟;变坡面裂隙发育,稳定性差,会发生滑坡。