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巷道围岩非均质性对其分区破裂化的影响
被引量：
8
1
作者
王学滨
白雪元
+2 位作者
马冰
张智慧
吕进国
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期78-86,共9页
通过在FLAC^(3D)应变软化模型中引入Weibull分布函数,得到了非均质应变软化模型.分析了Weibull分布函数中的形状参数对逐步开挖马蹄形巷道围岩不同平面及测线上剪切应变增量分布特征的影响.研究发现,在均质性较差的围岩中开挖巷道时,围...
通过在FLAC^(3D)应变软化模型中引入Weibull分布函数,得到了非均质应变软化模型.分析了Weibull分布函数中的形状参数对逐步开挖马蹄形巷道围岩不同平面及测线上剪切应变增量分布特征的影响.研究发现,在均质性较差的围岩中开挖巷道时,围岩的破坏较严重,分区破裂化较复杂,分区破裂化的范围较大.过巷道轴线平面上两簇剪切带的发展可以导致垂直于巷道轴线平面上复杂的分区破裂,第1簇向掌子面方向发展,其前端可能超越掌子面,第2簇背离掌子面发展.剪切应变增量高值区在围岩的环向及径向均有发展.当围岩的均质性较好时,可出现连通的圆环形剪切应变增量高值区.在过巷道轴线平面上,本文结果与已有的试验观察到的围岩中的倾斜裂缝或剪切带在定性上一致.在垂直于巷道轴线的不同平面上,将观察到不同的分区破裂化现象.
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关键词
分区破裂化
三维模型
非均质性
马蹄形
巷道
剪切应变
剪切带
掌子面
原文传递
不同轴压/侧压下逐步开挖马蹄形巷道围岩分区破裂化数值模拟
被引量：
5
2
作者
王学滨
马冰
+1 位作者
张智慧
吕进国
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第5期827-834,共8页
基于空间局部化视角研究分区破裂化的发生机制。采用三维非均质应变软化模型,在逐步开挖和不同轴压与侧压之比条件下研究了马蹄形(U形)巷道围岩不同剖面和测线上剪切应变增量的分布特征。结果表明:U形巷道围岩的分区破裂化呈圆环形;分...
基于空间局部化视角研究分区破裂化的发生机制。采用三维非均质应变软化模型,在逐步开挖和不同轴压与侧压之比条件下研究了马蹄形(U形)巷道围岩不同剖面和测线上剪切应变增量的分布特征。结果表明:U形巷道围岩的分区破裂化呈圆环形;分区破裂化可出在现掌子面的前、后方;在掌子面前方,随着远离掌子面,分区破裂化有所减弱,直至消失;轴压与侧压之比越大,分区破裂化越明显;在垂直于巷道轴线的不同平面上,分区破裂化有所不同,这与不同剪切带的特征不同及发育不同有关;共轭剪切带的出现,会使分区破裂化变得复杂。启动于巷道表面的空间圆锥剪切面的充分发展产生了分区破裂化。
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关键词
分区破裂化
三维模型
非均质应变软化
轴压
侧压
逐步开挖
马蹄形
巷道
数值模拟
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职称材料
构造应力对马蹄形巷道稳定性的影响及支护设计
被引量：
4
3
作者
吕欣
武娜
+1 位作者
刘祥鑫
曹志林
《济南大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2018年第1期27-38,共12页
根据马蹄形巷道受力后产生的变形特征,利用复变函数对马蹄形巷道进行弹塑性分析,研究构造应力的大小与方向对马蹄形巷道稳定性的影响,并针对马蹄形巷道稳定性问题,提出锚杆、锚索和混凝土喷层的联合支护方式。结果表明:构造应力大小及...
根据马蹄形巷道受力后产生的变形特征,利用复变函数对马蹄形巷道进行弹塑性分析,研究构造应力的大小与方向对马蹄形巷道稳定性的影响,并针对马蹄形巷道稳定性问题,提出锚杆、锚索和混凝土喷层的联合支护方式。结果表明:构造应力大小及方向对马蹄形巷道的稳定性存在一定的影响,其中构造应力大小显著影响马蹄形巷道变形状态,沿最大水平主应力方向布置可改善巷道的稳定性;联合支护后的马蹄形巷道的变形位移量约为支护前的1/4,具有良好的支护效果。
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关键词
构造应力
马蹄形
巷道
稳定性
联合支护
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职称材料
深部破碎岩体巷道围岩控制技术研究
被引量：
2
4
作者
吴大伟
李元辉
+2 位作者
钱源
范纯超
董二虎
《金属矿山》
CAS
北大核心
2020年第8期1-7,共7页
某金矿进入深部开采后,由于围岩破碎,巷道开挖后出现了明显的变形和破坏现象,难以满足其服务期间的稳定性要求。针对这一问题,采用现场调查、数值模拟和现场试验等手段开展了研究。首先,分析了巷道变形和破坏特征,认为该矿巷道破坏表现...
某金矿进入深部开采后,由于围岩破碎,巷道开挖后出现了明显的变形和破坏现象,难以满足其服务期间的稳定性要求。针对这一问题,采用现场调查、数值模拟和现场试验等手段开展了研究。首先,分析了巷道变形和破坏特征,认为该矿巷道破坏表现为两帮破坏,然后发展至顶板。其次,从充分利用深部破碎岩体自承能力的角度出发,提出了马蹄形巷道设计方案,并采用数值模拟的方法分别模拟了矩形巷道,直墙半圆拱巷道,直墙三心拱巷道和马蹄形巷道的开挖过程,结果显示当采用马蹄形巷道时,能够减小围岩应力松弛区的范围,改善围岩的受力条件,极大限度地抑制了围岩的变形和破坏。再次,给出了优化的马蹄形巷道支护方案,在传统只采用顶板锚杆的基础上增加两帮锚杆和穿带,其中,顶板锚杆间距1.5 m,两帮锚杆间距1.0 m,排距均为1.0 m。最后,将得到的马蹄形巷道方案应用到该矿-900 m分段联巷的工程实践当中,结果表明马蹄形巷道施工后围岩没有发生明显的变形和破坏,取得了较好的施工效果,保证了巷道的稳定性。通过本研究可以为该种类型的深部破碎岩体巷道的围岩控制技术提供参考和借鉴。
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关键词
深部开采
破碎岩体
围岩控制
马蹄形
巷道
数值模拟
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职称材料
题名
巷道围岩非均质性对其分区破裂化的影响
被引量：
8
1
作者
王学滨
白雪元
马冰
张智慧
吕进国
机构
辽宁工程技术大学计算力学研究所
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁工程技术大学矿山安全技术装备研究院
出处
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期78-86,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51374122)
辽宁省百千万人才工程资助项目(2017)
文摘
通过在FLAC^(3D)应变软化模型中引入Weibull分布函数,得到了非均质应变软化模型.分析了Weibull分布函数中的形状参数对逐步开挖马蹄形巷道围岩不同平面及测线上剪切应变增量分布特征的影响.研究发现,在均质性较差的围岩中开挖巷道时,围岩的破坏较严重,分区破裂化较复杂,分区破裂化的范围较大.过巷道轴线平面上两簇剪切带的发展可以导致垂直于巷道轴线平面上复杂的分区破裂,第1簇向掌子面方向发展,其前端可能超越掌子面,第2簇背离掌子面发展.剪切应变增量高值区在围岩的环向及径向均有发展.当围岩的均质性较好时,可出现连通的圆环形剪切应变增量高值区.在过巷道轴线平面上,本文结果与已有的试验观察到的围岩中的倾斜裂缝或剪切带在定性上一致.在垂直于巷道轴线的不同平面上,将观察到不同的分区破裂化现象.
关键词
分区破裂化
三维模型
非均质性
马蹄形
巷道
剪切应变
剪切带
掌子面
Keywords
zonal disintegration
three-dimensional model
heterogeneity
horseshoe tunnel
shear strain
shear band
heading of the tunnel
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
不同轴压/侧压下逐步开挖马蹄形巷道围岩分区破裂化数值模拟
被引量：
5
2
作者
王学滨
马冰
张智慧
吕进国
机构
辽宁工程技术大学计算力学研究所
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁工程技术大学矿山安全技术装备研究院
出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第5期827-834,共8页
基金
国家自然科学基金项目（51574144）
辽宁省高等学校优秀人才支持计划（LR2015029）
高等学校博士点专项科研基金（20132121110006）资助
文摘
基于空间局部化视角研究分区破裂化的发生机制。采用三维非均质应变软化模型,在逐步开挖和不同轴压与侧压之比条件下研究了马蹄形(U形)巷道围岩不同剖面和测线上剪切应变增量的分布特征。结果表明:U形巷道围岩的分区破裂化呈圆环形;分区破裂化可出在现掌子面的前、后方;在掌子面前方,随着远离掌子面,分区破裂化有所减弱,直至消失;轴压与侧压之比越大,分区破裂化越明显;在垂直于巷道轴线的不同平面上,分区破裂化有所不同,这与不同剪切带的特征不同及发育不同有关;共轭剪切带的出现,会使分区破裂化变得复杂。启动于巷道表面的空间圆锥剪切面的充分发展产生了分区破裂化。
关键词
分区破裂化
三维模型
非均质应变软化
轴压
侧压
逐步开挖
马蹄形
巷道
数值模拟
Keywords
zonal disintegration
three-dimensional model
heterogeneous strain-softening
axial pressure
lateral pressure
progressive excavation
U-shaped tunnel
numerical simulation
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
构造应力对马蹄形巷道稳定性的影响及支护设计
被引量：
4
3
作者
吕欣
武娜
刘祥鑫
曹志林
机构
华北理工大学现代技术教育中心
大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心
华北理工大学矿业工程学院
出处
《济南大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2018年第1期27-38,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51604117)
河北省科技计划项目(15273908)
河北省高等学校科学研究计划项目(QN2014067)
文摘
根据马蹄形巷道受力后产生的变形特征,利用复变函数对马蹄形巷道进行弹塑性分析,研究构造应力的大小与方向对马蹄形巷道稳定性的影响,并针对马蹄形巷道稳定性问题,提出锚杆、锚索和混凝土喷层的联合支护方式。结果表明:构造应力大小及方向对马蹄形巷道的稳定性存在一定的影响,其中构造应力大小显著影响马蹄形巷道变形状态,沿最大水平主应力方向布置可改善巷道的稳定性;联合支护后的马蹄形巷道的变形位移量约为支护前的1/4,具有良好的支护效果。
关键词
构造应力
马蹄形
巷道
稳定性
联合支护
Keywords
tectonic stress
horse-shoe shaped roadway
stability
combined supporting
分类号
O348.8 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
深部破碎岩体巷道围岩控制技术研究
被引量：
2
4
作者
吴大伟
李元辉
钱源
范纯超
董二虎
机构
深部金属矿山安全开采教育部重点实验室
山东黄金矿业股份有限公司
山东黄金矿业股份有限公司三山岛金矿
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2020年第8期1-7,共7页
基金
国家重点研发计划项目(编号:2018YFC0604601)
国家自然科学基金项目(编号:51604060)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(编号:N182608003,N180115010)。
文摘
某金矿进入深部开采后,由于围岩破碎,巷道开挖后出现了明显的变形和破坏现象,难以满足其服务期间的稳定性要求。针对这一问题,采用现场调查、数值模拟和现场试验等手段开展了研究。首先,分析了巷道变形和破坏特征,认为该矿巷道破坏表现为两帮破坏,然后发展至顶板。其次,从充分利用深部破碎岩体自承能力的角度出发,提出了马蹄形巷道设计方案,并采用数值模拟的方法分别模拟了矩形巷道,直墙半圆拱巷道,直墙三心拱巷道和马蹄形巷道的开挖过程,结果显示当采用马蹄形巷道时,能够减小围岩应力松弛区的范围,改善围岩的受力条件,极大限度地抑制了围岩的变形和破坏。再次,给出了优化的马蹄形巷道支护方案,在传统只采用顶板锚杆的基础上增加两帮锚杆和穿带,其中,顶板锚杆间距1.5 m,两帮锚杆间距1.0 m,排距均为1.0 m。最后,将得到的马蹄形巷道方案应用到该矿-900 m分段联巷的工程实践当中,结果表明马蹄形巷道施工后围岩没有发生明显的变形和破坏,取得了较好的施工效果,保证了巷道的稳定性。通过本研究可以为该种类型的深部破碎岩体巷道的围岩控制技术提供参考和借鉴。
关键词
深部开采
破碎岩体
围岩控制
马蹄形
巷道
数值模拟
Keywords
Deep mining
Fractured rock mass
Surrounding rock control
Horseshoe-shaped roadway
Numerical simulation
分类号
TD853 [矿业工程—金属矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
巷道围岩非均质性对其分区破裂化的影响
王学滨
白雪元
马冰
张智慧
吕进国
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
原文传递
2
不同轴压/侧压下逐步开挖马蹄形巷道围岩分区破裂化数值模拟
王学滨
马冰
张智慧
吕进国
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2019
5
下载PDF
职称材料
3
构造应力对马蹄形巷道稳定性的影响及支护设计
吕欣
武娜
刘祥鑫
曹志林
《济南大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2018
4
下载PDF
职称材料
4
深部破碎岩体巷道围岩控制技术研究
吴大伟
李元辉
钱源
范纯超
董二虎
《金属矿山》
CAS
北大核心
2020
2
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职称材料
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