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矿井岩体破坏突水机制及非线性渗流模型初探 被引量:53
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作者 杨天鸿 陈仕阔 +2 位作者 朱万成 孟召平 高延法 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1411-1416,共6页
矿山采动围岩破坏突水过程中,水流经历了在含水层中的Darcy层流、破碎带中的非Darcy快速流以及进入巷道中的Navier-Stokes紊流3个物理过程。研究表明Brinkman方程比较适合破碎带渗流特点;同时,将含水层Darcy渗流和巷道N-S流动有机联系... 矿山采动围岩破坏突水过程中,水流经历了在含水层中的Darcy层流、破碎带中的非Darcy快速流以及进入巷道中的Navier-Stokes紊流3个物理过程。研究表明Brinkman方程比较适合破碎带渗流特点;同时,将含水层Darcy渗流和巷道N-S流动有机联系在统一流动场中,基于质量守恒和压力平衡,建立突水流体流动数值模型。据此,以采动诱发陷落柱突水为例,应用COMSOL Multiphysics系统数值分析工具,通过在模型中耦合Brinkman,Navier-Stokes和Darcy方程,把含水层、岩体破碎带和巷道整个突水水流路径连接在一起,模拟突水流动全过程。计算结果表明,陷落柱作为含水层渗流和巷道突水自由流动的过渡区域,其渗透性变化对于突水压力和流速演变十分敏感,陷落柱或导水破碎带沟通了含水层和巷道之间的水力联系,而含水层充足的补给水量是保持恒定的高水压并沿陷落柱形成突水的根源。 展开更多
关键词 采矿工程 破碎岩体 突水 数值模型
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破碎岩体注浆加固体强度估计 被引量:45
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作者 许宏发 耿汉生 +2 位作者 李朝甫 陈伟 王晨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2018-2022,共5页
在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间... 在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间关系的经验公式。对已有岩体注浆前后强度试验值进行了无量纲分析,建立了量纲为1的参量——强度增长率和原岩体与浆液结石强度比,进而通过非线性拟合分析,提出了破碎岩体注浆加固体强度增长率的经验公式。根据莫尔库仑强度理论,推导出岩体注浆前后剪切强度参数增长率的计算公式。在现场进行了破碎岩体注浆试验,结果表明,强度增长率试验值与经验公式计算值基本吻合,满足岩体工程注浆设计的需要。 展开更多
关键词 破碎岩体 注浆加固体 强度估计 水泥结石体
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破碎岩体非线性渗流突水机理研究现状及发展趋势 被引量:41
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作者 杨天鸿 师文豪 +2 位作者 李顺才 杨鑫 杨斌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1598-1609,共12页
在收集整理国内外相关资料的基础上,从非线性渗流理论方程、非Darcy渗流试验和非线性渗流数值模型方法等方面总结目前破碎岩体非线性渗流突水研究现状,认为破碎岩体渗流具有突水通道的非Darcy渗流特性、3种流场(Darcy层流、非Darcy高速... 在收集整理国内外相关资料的基础上,从非线性渗流理论方程、非Darcy渗流试验和非线性渗流数值模型方法等方面总结目前破碎岩体非线性渗流突水研究现状,认为破碎岩体渗流具有突水通道的非Darcy渗流特性、3种流场(Darcy层流、非Darcy高速流及Navier-Stokes紊流)动力学系统的统一性和突水3要素(含水层水源的Darcy流、突水通道的非Darcy流和开采扰动作用)中的应力扰动特性。据此,提出了破碎岩体非线性渗流突水机理研究的发展趋势:从矿山采动岩体渗流突水3要素这一渗流特征出发,通过试验和现场测试研究不同围压、水力梯度和流速条件下破碎岩石渗流规律,建立考虑应力作用的耦合Darcy,Forchheimer和Navier-Stokes方程混合流场的模型,提出有限单元弱形式和有限体积法耦合积分解算混合流场方法,把采动应力作用下含水层、冒落岩体破碎带和巷道整个突水水流路径连接在一起,Forchheimer流域的边界流量压力是动态变化的,可以有效解决破碎岩体非线性渗流模型存在的问题,能比较合理模拟采动应力作用下矿山突水瞬态流动全过程。 展开更多
关键词 破碎岩体 突水 非Darcy渗流试验 Forchheimer方程 渗流模型
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破碎岩体非达西渗流的非线性动力学分析 被引量:26
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作者 李顺才 缪协兴 陈占清 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期557-561,共5页
基于多孔介质的有效应力原理,建立起饱和破碎岩体非达西渗流流固耦合的非线性动力学模型,并对其一维解耦动力学方程进行无量纲变换,通过逐次亚松弛迭代法,得到其收敛于平衡态的孔隙压力及渗流速度时间序列.分析了系统在不同控制参数下... 基于多孔介质的有效应力原理,建立起饱和破碎岩体非达西渗流流固耦合的非线性动力学模型,并对其一维解耦动力学方程进行无量纲变换,通过逐次亚松弛迭代法,得到其收敛于平衡态的孔隙压力及渗流速度时间序列.分析了系统在不同控制参数下的动力学响应,并给出了其相轨线图案.研究表明,渗流速度时间序列曲线存在周期2轨道,当非线性项参数递增或系统远离平衡态时,系统会发生渐进失稳,引发水渗流动力灾害. 展开更多
关键词 破碎岩体 非达西渗流 动力学模型 逐次亚松弛迭代 平衡态
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破碎岩体中气体渗流的非线性动力学研究 被引量:25
5
作者 李顺才 陈占清 +1 位作者 缪协兴 茅献彪 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1372-1380,共9页
在采矿和岩土工程中,破碎岩体中的渗流具有非线性、非稳态及参量时变等特点,外界扰动下渗流参量的渐变易引起渗流系统动力学响应的突变,引发突水及气体突出等动力学灾害。采用非线性分岔及突变理论研究破碎岩体中气体渗流失稳的动力学... 在采矿和岩土工程中,破碎岩体中的渗流具有非线性、非稳态及参量时变等特点,外界扰动下渗流参量的渐变易引起渗流系统动力学响应的突变,引发突水及气体突出等动力学灾害。采用非线性分岔及突变理论研究破碎岩体中气体渗流失稳的动力学机制。建立气体一维非稳态、非达西渗流的非线性动力学模型,给出量纲一化后的速度平衡态解图,得到渗流平衡状态的孔隙压力、渗流速度的分布规律,即平衡时沿着渗流方向,各点的量纲一孔隙压力与渗流速度的乘积为一常量,且压力的平方呈线性下降。通过低松弛迭代法给出渗流系统相应于不同渗流参数时的动力学响应。研究结果表明,破碎岩体渗流动力系统存在鞍结分岔,分岔点处破碎岩体的颗粒棱角破碎现象相当显著,渗流处于临界稳定状态,此时对应于任意小的扰动系统都会发生折叠突变,引发突出动力灾害。 展开更多
关键词 岩石力学 破碎岩体 非达西气体渗流 非线性动力学 鞍结分岔 折叠突变
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TSP-203在大支坪隧道超前预报中的应用 被引量:22
6
作者 李志祥 何振起 刘国伍 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2005年第2期465-468,共4页
现代工程等级在不断提高,隧道地质环境越来越复杂,隧道越来越长,隧道地质超前预报在隧道的开挖中的作用更加凸显,如何选择有效的预报措施对隧道开挖中人员、设备的安全和隧道洞室的支护具有重要的意义.TSP203是用地震原理对隧道进行探... 现代工程等级在不断提高,隧道地质环境越来越复杂,隧道越来越长,隧道地质超前预报在隧道的开挖中的作用更加凸显,如何选择有效的预报措施对隧道开挖中人员、设备的安全和隧道洞室的支护具有重要的意义.TSP203是用地震原理对隧道进行探测的仪器,该系统高度从数据采集、处理实现高度智能化.本次使用此仪器对大支坪隧道横洞掌子面HDK0+064里程处进行预报,结合实际开挖,证实了预报的可行性和准确性. 展开更多
关键词 隧道 TSP-203 超前预报 破碎岩体
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矿山岩体破坏突水非达西流模型及数值求解 被引量:22
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作者 师文豪 杨天鸿 +3 位作者 刘洪磊 杨斌 杨鑫 周永发 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期446-455,共10页
为模拟突水流体瞬态流动全过程并揭示突水流体流动机制,针对矿山岩体破坏突水过程中流体的高速非达西流特征和流场动力学统一性特征,基于流体质量守恒和压力平衡原理建立耦合Darcy方程、Forchheimer方程和Navier-Stokes方程的矿山岩体... 为模拟突水流体瞬态流动全过程并揭示突水流体流动机制,针对矿山岩体破坏突水过程中流体的高速非达西流特征和流场动力学统一性特征,基于流体质量守恒和压力平衡原理建立耦合Darcy方程、Forchheimer方程和Navier-Stokes方程的矿山岩体破坏突水非达西流模型,将含水层水源、破碎岩体突水通道和采场巷道出口整个水流路径有机联系在统一流动场中;并基于有限元弱形式和有限体积法耦合积分方程,提出有限元和有限体积法相结合的数值计算方法,应用FEPG有限元软件编译FORTRAN源程序,模拟突水瞬态流动全过程。通过算例对比达西和非达西流结果表明,对于矿山岩体破坏突水问题采用非达西流模型计算十分必要,破碎岩体作为导水通道沟通含水层和巷道的水力联系,导水通道内高速水流的惯性作用是含水层充足的补给水量沿破碎带进入巷道形成突水的主要原因。 展开更多
关键词 岩石力学 破碎岩体 非达西流 有限体积法 Forchheimer方程
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破碎岩体巷道非对称破坏与变形规律定量预计与评价 被引量:16
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作者 任奋华 来兴平 +4 位作者 蔡美峰 吕兆海 邹磊 柴鑫 李立波 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期221-226,232,共7页
在综合分析区域地质(震)特征、岩体空间变异性特征、开采技术条件和支护模式的基础上,利用FLAC3D程序,定量评价了破碎岩体巷道非对称破坏与变形特征.与现场监测对比分析表明,顶部破碎岩层深度、劣化后的岩体强度以及支护模式的合理性等... 在综合分析区域地质(震)特征、岩体空间变异性特征、开采技术条件和支护模式的基础上,利用FLAC3D程序,定量评价了破碎岩体巷道非对称破坏与变形特征.与现场监测对比分析表明,顶部破碎岩层深度、劣化后的岩体强度以及支护模式的合理性等对巷道岩体破坏的影响比较显著,锚杆(索)将破碎岩体与深层稳定岩体承接起来共同控制结构稳定性,从而进一步验证了计算模型的正确性和可行性.工程实践表明,加固后完整稳定顶部岩体与两帮煤体共同控制了非对称载荷作用和煤壁力学强度的劣化,减少了非对称变形、煤壁挤压及滑落失稳,进而有效遏制冒顶的发生. 展开更多
关键词 破碎岩体 巷道 非对称变形 数值模拟 定量预计
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采空垮落区瓦斯非线性渗流-扩散模型及其求解 被引量:18
9
作者 杨天鸿 陈仕阔 +2 位作者 朱万成 霍中刚 姜文忠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期771-777,共7页
根据高强度快速推进条件下大空间采空垮落区瓦斯运移的特点,按照渗流力学理论,将采空区视为连续的渗流空间,瓦斯在采空区实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程,通风风流流动状态是由工作面湍流向采空区深部层流的过渡状态.运用质量... 根据高强度快速推进条件下大空间采空垮落区瓦斯运移的特点,按照渗流力学理论,将采空区视为连续的渗流空间,瓦斯在采空区实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程,通风风流流动状态是由工作面湍流向采空区深部层流的过渡状态.运用质量守恒定律和非线性渗流方程,提出基于Fick扩散定律和Brinkman方程的瓦斯扩散-通风对流运移模型,综合考虑了流体压力梯度和动能作用,比较适合采空垮落区的风流运动和瓦斯对流扩散规律.通过数值求解,研究采煤工作面采空垮落区内瓦斯运移的作用机理. 展开更多
关键词 采空垮落区 瓦斯运移 破碎岩体 非Darcy流 数值模型
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基于BQ的破碎岩体注浆加固强度增长理论 被引量:17
10
作者 许宏发 耿汉生 +1 位作者 刘伟东 王晨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1147-1151,共5页
正确评估破碎岩体注浆加固后的强度对于岩石工程设计十分重要。基于莫尔库仑强度准则,建立了注浆前后破碎岩体强度增长理论,推导出单轴抗压强度增长率、单轴抗拉强度增长率、内摩擦系数增长率和内聚力增长率之间的关系方程。根据已有的... 正确评估破碎岩体注浆加固后的强度对于岩石工程设计十分重要。基于莫尔库仑强度准则,建立了注浆前后破碎岩体强度增长理论,推导出单轴抗压强度增长率、单轴抗拉强度增长率、内摩擦系数增长率和内聚力增长率之间的关系方程。根据已有的基于BQ的岩体内聚力和内摩擦角的经验公式,推导出注浆后破碎岩体内摩擦系数增长率和内聚力增长率随岩体质量指标增长量(?BQ)变化的表达式。再根据已有的注浆后破碎岩体单轴抗压强度增长率的经验公式和各强度增长率之间的关系方程,得到隐含?BQ的非线性方程,可通过数值解法求出了?BQ的值,进而很容易求得各强度增长率的值。分析表明,随着岩体质量指标由小到大变化,注浆后强度增长率开始较大,并很快减小,而后趋于平缓;一般情况下,内聚力增长率约为摩擦系数增长率的2~5倍,单轴抗压强度增长率约为单轴抗拉强度增长率的2~3倍。 展开更多
关键词 破碎岩体 注浆加固 强度估计 岩体质量 BQ
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破碎岩体巷道变形破坏特征的数值模拟研究 被引量:17
11
作者 李慎举 王连国 陆银龙 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2011年第1期39-44,共6页
为了研究岩体节理裂隙分布规律对巷道围岩稳定性的影响,依据概率与统计理论建立了破碎岩体结构面产状、规模和密度的概率模型,并运用Monte-Carlo随机模拟方法生成了可以描述和表征破碎岩体及其裂隙结构信息的二维结构面网络模型.在此基... 为了研究岩体节理裂隙分布规律对巷道围岩稳定性的影响,依据概率与统计理论建立了破碎岩体结构面产状、规模和密度的概率模型,并运用Monte-Carlo随机模拟方法生成了可以描述和表征破碎岩体及其裂隙结构信息的二维结构面网络模型.在此基础上,建立了破碎岩体条件下巷道围岩结构的离散元数值计算模型,分析了块状型和破碎型围岩的应力状态、塑性区分布以及变形特征.研究结果表明:岩体结构面分布的尺度和规模对巷道围岩的应力状态有较大影响,破碎型围岩的承载能力明显低于块状型围岩;破碎岩体变形不再是岩体材料的本质属性,而是破裂块体之间的镶嵌组合的一种结构效应. 展开更多
关键词 破碎岩体 二维结构面网络 离散元 巷道 变形破坏特征
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哈拉沟煤矿垮落带破碎岩体溃砂的离散元数值模拟研究 被引量:17
12
作者 梁艳坤 隋旺华 +1 位作者 朱涛 张新佳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期470-476,共7页
采用离散元模拟了垮落带波及到松散砂层时导致的突水溃砂灾害。以神东矿区哈拉沟煤矿22402工作面为原型,采用分形理论分析了垮落带破碎岩体的块度分布特征,并利用离散元方法(DEM)根据破碎岩体的块度分布生成不规则碎石,建立了垮落带破... 采用离散元模拟了垮落带波及到松散砂层时导致的突水溃砂灾害。以神东矿区哈拉沟煤矿22402工作面为原型,采用分形理论分析了垮落带破碎岩体的块度分布特征,并利用离散元方法(DEM)根据破碎岩体的块度分布生成不规则碎石,建立了垮落带破碎岩体溃砂数值模型。模拟结果表明:垮落带破碎岩体间空隙较大且连通性好的通道会形成溃砂优势通道,垮落带残余的空洞空隙可以储存溃落的松散砂;大小不均、堆积混杂的垮落带破碎岩体对溃砂速度具有一定的阻挡作用,松散砂在溃砂通道内流动的速度分布呈纺锤形,通道中间的速度大于壁面的速度。 展开更多
关键词 垮落带 破碎岩体 突水溃砂 离散元
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向家坝水电站左岸坝基破碎岩体渗透变形特性试验研究 被引量:16
13
作者 冯树荣 赵海斌 +1 位作者 蒋中明 曾祥喜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期600-605,共6页
坝基岩体的渗透变形特性关系到大坝能否安全运行。针对向家坝水电工程坝基存在的挤压破碎带问题,通过常规的渗透变形试验方法和改进后的渗透变形试验方法,对左岸坝基破碎岩体渗透变形特性进行了全方位的试验,通过综合分析3种不同试验方... 坝基岩体的渗透变形特性关系到大坝能否安全运行。针对向家坝水电工程坝基存在的挤压破碎带问题,通过常规的渗透变形试验方法和改进后的渗透变形试验方法,对左岸坝基破碎岩体渗透变形特性进行了全方位的试验,通过综合分析3种不同试验方法得到的试验结果,深入研究了坝基破碎带岩体的渗透变形特性。研究表明左岸坝基破碎岩体受扰动越严重,其临界水力坡降值就越小;在分析引起临界水力坡降差异的本质原因后,提出了坝基破碎带的临界水力坡降合理取值建议。 展开更多
关键词 向家坝水电站 破碎岩体 原位试验 渗透变形 临界水力坡度
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破碎岩体渗流的试验及理论研究综述 被引量:15
14
作者 李顺才 陈占清 缪协兴 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期37-43,共7页
阐述了破碎岩体渗流的研究意义,对其试验及理论研究现状分别进行了总结,给出了破碎岩体通过试验得到的各种非线性渗流公式,指出承压破碎岩体的渗流随着孔隙率的减小,渗透率减小,而Darcy流偏离因子的绝对值增加;然后根据破碎岩体渗流的... 阐述了破碎岩体渗流的研究意义,对其试验及理论研究现状分别进行了总结,给出了破碎岩体通过试验得到的各种非线性渗流公式,指出承压破碎岩体的渗流随着孔隙率的减小,渗透率减小,而Darcy流偏离因子的绝对值增加;然后根据破碎岩体渗流的非稳态非线性渗流动力学模型,通过平衡态的稳定性分析,指出破碎岩体渗流动力系统存在鞍结分岔及折叠突变;最后展望了破碎岩体渗流的研究趋势,指出破碎岩体变形场与渗流场的动态耦合及温度场与渗流场的耦合研究有待于深入。 展开更多
关键词 破碎岩体 渗流 研究现状 分岔 突变
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金川矿区深部高应力破碎岩体巷道支护技术研究及应用 被引量:15
15
作者 杨亚平 杨有林 +1 位作者 穆玉生 韩斌 《中国矿业》 北大核心 2018年第11期99-103,共5页
针对金川矿区深部高应力破碎岩体巷道围岩变形量大、支护难、使用周期短等特点,基于以往巷道围岩变形破坏特征,从工程地质条件、地应力特征、采动影响等三个方面,分析了深部高应力破碎岩体巷道变形破坏原因。针对典型的巷道破坏特征与... 针对金川矿区深部高应力破碎岩体巷道围岩变形量大、支护难、使用周期短等特点,基于以往巷道围岩变形破坏特征,从工程地质条件、地应力特征、采动影响等三个方面,分析了深部高应力破碎岩体巷道变形破坏原因。针对典型的巷道破坏特征与工程地质条件,提出了四类相应的新型支护方案,分别开展了现场工业试验;通过巷道围岩收敛变形监测,验证新型支护形式的支护效果。结果表明,新型支护形式有效地控制了深部高应力破碎岩体巷道围岩变形,实现了维护巷道围岩长期稳定的目的。 展开更多
关键词 深部高应力 破碎岩体 返修周期 新型支护形式
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三山岛金矿新立矿区西南翼破碎岩体稳定性控制数值模拟研究 被引量:13
16
作者 戚伟 朱乾坤 +1 位作者 赵兴东 李威 《有色金属(矿山部分)》 2019年第4期88-94,共7页
三山岛金矿新立矿区属破碎带蚀变岩型特大型金矿床,区内构造主要为断裂构造。通过现场工程地质调查发现,现有支护条件下,巷道围岩会产生楔形体冒落、层状节理复合破坏和沿软弱夹层(断裂带)塌落破坏三种破坏模式;确定巷道变形破坏的主要... 三山岛金矿新立矿区属破碎带蚀变岩型特大型金矿床,区内构造主要为断裂构造。通过现场工程地质调查发现,现有支护条件下,巷道围岩会产生楔形体冒落、层状节理复合破坏和沿软弱夹层(断裂带)塌落破坏三种破坏模式;确定巷道变形破坏的主要影响因素为围岩成分及其结构构造、地下水、地压显现类型和巷道周边采掘震动。基于上述研究结果确定采用锚网喷支护方法对研究区域岩体进行支护,并给出支护方案A和B;选取-240m一中段进行建模,应用FLAC3D数值模拟软件分析无支护、支护方案A和支护方案B三种条件下围岩应力、位移和塑性区分布特征,发现支护方案A和B均能够有效控制围岩变形破坏,但方案A较方案B成本低,即方案A为合理支护方案,可用于现场工程实践。 展开更多
关键词 三山岛金矿 破碎岩体 稳定性分析 数值模拟
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光面爆破技术在破碎岩体掘进中的应用 被引量:10
17
作者 肖木恩 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2005年第2期78-79,共2页
在某锌矿破碎岩体采矿试验中,采准切割工程的掘进采用了光面爆破技术,获得了超(欠)挖量15cm以下,光面半孔率40%以上的效果。介绍了光面爆破的参数选择、炮孔布置、装药结构、爆破效果及施工管理。
关键词 破碎岩体 巷道 光面爆破
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深埋破碎岩体TBM掘进风险评估与应对 被引量:12
18
作者 刘宁 张春生 +2 位作者 褚卫江 张传庆 吴旭敏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期3348-3355,共8页
TBM具有快速掘进的特点,但在不良地质条件下由于设备和支护能力的限制,其正常掘进受到影响,面临卡机甚至停工的风险。锦屏二级水电站引水隧洞一般埋深超过1 500 m,地质条件复杂,TBM在通过白山组破碎大理岩洞段时,由于围岩破碎、强度较... TBM具有快速掘进的特点,但在不良地质条件下由于设备和支护能力的限制,其正常掘进受到影响,面临卡机甚至停工的风险。锦屏二级水电站引水隧洞一般埋深超过1 500 m,地质条件复杂,TBM在通过白山组破碎大理岩洞段时,由于围岩破碎、强度较低、自稳能力差,需要对掘进中的风险进行评估。首先利用现场围岩的开挖响应,确定破碎岩体的初始力学参数,之后通过计算对比不同质量岩体的变形和TBM正常掘进所需推力大小,发现在破碎岩体中掘进所需推力已经超过了TBM设备自身能够提供的最大推力,并且围岩变形也很难限制在TBM的扩挖能力范围之内,而围岩在撑靴压力的作用下已经发生破坏,无法提供足够的推进力保证TBM顺利掘进。为此提出了先导洞方案,计算结果表明利用先导洞能缓解释放的变形量,避免卡机风险。最后提出了其他支护优化设计和应对策略。研究成果可为类似的工程施工提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 深埋 TBM 破碎岩体 风险评估
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光面爆破在节理裂隙发育巷道掘进中的试验研究 被引量:12
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作者 王怀勇 裴斌 +1 位作者 王顺 张鹏飞 《中国矿业》 北大核心 2019年第A02期373-376,共4页
某多金属地下开采矿床的主要巷道布置在凝灰质粉砂岩中,该岩体节理裂隙发育,平均节理密度达6条/m,岩体较破碎,工程岩体质量级别为Ⅳ类。巷道一直采用普通爆破法掘进,虽然掘进速度较快,但造成巷道超挖严重、支护成本高、后期维护量较大... 某多金属地下开采矿床的主要巷道布置在凝灰质粉砂岩中,该岩体节理裂隙发育,平均节理密度达6条/m,岩体较破碎,工程岩体质量级别为Ⅳ类。巷道一直采用普通爆破法掘进,虽然掘进速度较快,但造成巷道超挖严重、支护成本高、后期维护量较大等问题,迫切需要提高巷道掘进质量。文章阐述了光面爆破技术的机理和参数选取方法,针对该破碎岩体条件开展了光面爆破试验研究,取得较好的效果。试验结果表明:①光面爆破法能够明显降低对巷道围岩的破坏作用,壁面较平整,半孔率达到80%以上;②合理地优化孔网参数、装药结构,使光面爆破成本比普通爆破法略低;③当巷道沿着构造带时,通过加密构造带附近的光面爆破空孔,能够有效减少对构造带的破坏。 展开更多
关键词 光面爆破 破碎岩体 巷道掘进 间隔装药 不耦合装药
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破碎岩体压实特性的三维离散元数值计算方法研究 被引量:12
20
作者 朱德福 屠世浩 +2 位作者 袁永 马行生 李向阳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1047-1055,共9页
研究破碎岩体的压实特性是矿井地下工程的基础工作之一,由于破碎岩体所处环境的隐蔽性与危险性,常采用实验室测试和数值计算的研究方法。提出了一种三维破碎岩体模型构建方法,即在3D Voronoi建立完整岩体数值模型的基础上,通过预定孔隙... 研究破碎岩体的压实特性是矿井地下工程的基础工作之一,由于破碎岩体所处环境的隐蔽性与危险性,常采用实验室测试和数值计算的研究方法。提出了一种三维破碎岩体模型构建方法,即在3D Voronoi建立完整岩体数值模型的基础上,通过预定孔隙率,随机删除完整岩体中的块体反演破碎岩体结构,测定破碎岩体的压实特性。该方法可较真实地反映破碎岩体的块度特征、碎胀特性与压实特性,与现有研究方法有较高的吻合度,为矿山地下工程的安全控制提供了新的有效的研究方法。 展开更多
关键词 破碎岩体 离散元 建模方法 岩性分布模型 压实特性
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