考虑摩擦效应的某层状宝玉石矿采场稳定性分析
发布时间：2021-08-03 06:44
层状岩体采场的稳定性一直是岩土工程领域研究的热点。在目前层状岩体力学分析中,层理结构的特性常被简化处理,导致研究结果与实际情况存在一定差异。以贵州某层状宝玉石矿地下采场为研究对象,考虑摩擦效应理念,采用相似模拟试验、数值分析和可靠度计算等方法,以可靠度指标作为采场稳定性评价指标,对比分析摩擦效应、埋深、矿柱宽度和矿房跨度对采场的影响,研究不同采场参数和层理面条件下采场的稳定性。主要研究成果包括:（1）根据相似原则确定当相似材料砂:石灰:石膏的重量比为307:82:72时配比效果最佳。相似试验表明:沿层理面方向的应变随摩擦系数的增大而增大,顶板边缘部分的横向应变增大50%,矿柱横向应变增大35%;垂直层理面方向应变随摩擦系数变化较小,证明了摩擦效应对采场稳定性产生影响。（2）通过FLAC3D进一步对考虑摩擦效应的采场稳定性状况进行研究。结果证明:摩擦模型矿柱水平应力大于常规模型,且随着矿柱宽度的增大差值逐渐的减小,顶板处相差较小;摩擦模型的垂直方向位移大于常规模型,两端差值较小,顶板中央相差较大;摩擦模型最大剪应力大于常规模型,后者约为前者的95%左右;在其它条件不...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
贵州矿层状板岩
（g）监测点的设置图 （h）数据监测图 2-1 相似模拟试验步骤2.2.4 监测点的布置应变监测的对象主要为采场顶板与矿柱等关键部位，在采场四周粘贴应变片，分析其变化规律，应变的计算方式如公式（2-13）所示RKRεΔ= （2-13）式中， Δ R为试件伸长或压缩而引起的电阻变化值，R 是应变片电阻值，K 为比例常数，ε 为应变。应变测试采用高精度 350 欧-6AA 应变计传感器，应变片参数如表 2-4 所示。表 2-4 应变片参数项目 型号 电阻/（Ω） 灵敏系数 尺寸/（mm） 精度等级参数 BF350-3AA 349.9±0.2 2.11±1% 3.2×2.5 A
武汉理工大学硕士学位论文表 3-2 接触面参数法向刚度（Pa/m）剪切刚度（Pa/m）内聚力/（MPa）摩擦角/（°） 3.95×10113.95×101110.965 9.18 据弹塑性理论可知，当在承受均匀荷载的无限大的弹性体中开应力将会重分布，在计算中常将 3~5 倍孔径的区域作为计算域力重分布可以忽略不计。本文以贵州某层状宝玉石矿山采场为现场的地质条件以及地下空间开挖的影响范围后，建立如图 3-1 ，模型的尺寸为 60m×10m×20m，以沿层理面方向定义为模型的理面方向定义为 z 轴，沿矿体的倾向方向建立 y 轴。图中不同颜岩体，各岩层材料特性不相同，各层岩石材料特性如表 3-1 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]组合梁钢与混凝土界面连接效应的精细化计算[J]. 苏庆田,薛智波,李晨翔,姜旭. 同济大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]双层高阶组合梁的界面摩擦效应[J]. 何光辉,欧阳煜,杨骁. 上海交通大学学报. 2016(11)
[3]倾斜层状围岩变形规律的相似模拟研究[J]. 蒋军,侯克鹏,周杭,谢晋谊. 矿冶. 2016(04)
[4]阶段嗣后充填开采采场稳定性相似材料模型试验[J]. 李刚,杨志强,高谦,王君,马应男. 地下空间与工程学报. 2015(06)
[5]深井巷道层状围岩变形破坏特征及机制研究[J]. 胡善超. 岩石力学与工程学报. 2015(11)
[6]基于节理摩擦能的地下洞室岩体结构动力稳定性评价[J]. 王帅,盛谦,朱泽奇,付晓东. 岩石力学与工程学报. 2014(S2)
[7]Reddy高阶组合梁弯曲的一般解析解法[J]. 杨骁,何光辉. 固体力学学报. 2014(02)
[8]考虑结合面影响的组合梁非线性预应力模态分析[J]. 李小彭,赵光辉,杨皓天,闻邦椿. 振动与冲击. 2014(04)
[9]基于AHP及模糊综合评判法的采空区稳定性评价[J]. 郝旭彬,杨立辉,万胜. 黄金科学技术. 2013(06)
[10]Stability analysis of backflling in subsiding area and optimization of the stoping sequence[J]. Ping Wang,Huiqiang Li,Yan Li,Bo Cheng. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2013(06)
博士论文
[1]中关铁矿大水下充填开采充填体围岩匹配及沉降控制[D]. 李贞芳.中国矿业大学(北京) 2016
[2]急倾斜三软煤层综放采场覆岩移动与顶煤放出规律研究[D]. 谢德瑜.中国矿业大学(北京) 2016
[3]公路顺层岩质边坡稳定及其影响因素分析[D]. 陈鹏.浙江大学 2012
[4]巨厚复合顶煤大断面煤巷围岩控制技术研究[D]. 赵国栋.中国矿业大学（北京） 2011
[5]深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究[D]. 夏彬伟.重庆大学 2009
[6]金川二矿区充填体可靠度分析与1#矿体回采地压控制优化研究[D]. 韩斌.中南大学 2004
硕士论文
[1]预应力钢—混组合梁桥的长期行为分析及修复加固研究[D]. 何超超.浙江大学 2016
[2]充填法回收程潮铁矿保安矿柱的采场矿柱合理尺寸计算模型研究[D]. 张群.武汉科技大学 2016
[3]某宝玉石矿层状围岩材料模型构建及其采场稳定性研究[D]. 蔡俊.武汉理工大学 2016
[4]大红山铁矿1#铜矿带房柱法采空区顶板—矿柱稳定性分析[D]. 张绍周.昆明理工大学 2014
[5]基于桩间锁扣摩擦分析的钢板桩刚度特性研究[D]. 罗永真.华南理工大学 2014
[6]层状岩质边坡开挖过程相似模拟试验研究[D]. 肖慧.昆明理工大学 2014
[7]基于支持向量机的边坡可靠性分析[D]. 何婷婷.浙江大学 2014
[8]基于可靠度理论的采空区稳定性研究[D]. 王雪艳.中南大学 2013
[9]红砂岩顺层岩质边坡稳定性数值分析及处治技术研究[D]. 徐顺平.长沙理工大学 2012
[10]深埋层状岩体地下硐室稳定性及支护技术研究[D]. 秦二涛.中南大学 2012
本文编号：3319153
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
贵州矿层状板岩
（g）监测点的设置图 （h）数据监测图 2-1 相似模拟试验步骤2.2.4 监测点的布置应变监测的对象主要为采场顶板与矿柱等关键部位，在采场四周粘贴应变片，分析其变化规律，应变的计算方式如公式（2-13）所示RKRεΔ= （2-13）式中， Δ R为试件伸长或压缩而引起的电阻变化值，R 是应变片电阻值，K 为比例常数，ε 为应变。应变测试采用高精度 350 欧-6AA 应变计传感器，应变片参数如表 2-4 所示。表 2-4 应变片参数项目 型号 电阻/（Ω） 灵敏系数 尺寸/（mm） 精度等级参数 BF350-3AA 349.9±0.2 2.11±1% 3.2×2.5 A
武汉理工大学硕士学位论文表 3-2 接触面参数法向刚度（Pa/m）剪切刚度（Pa/m）内聚力/（MPa）摩擦角/（°） 3.95×10113.95×101110.965 9.18 据弹塑性理论可知，当在承受均匀荷载的无限大的弹性体中开应力将会重分布，在计算中常将 3~5 倍孔径的区域作为计算域力重分布可以忽略不计。本文以贵州某层状宝玉石矿山采场为现场的地质条件以及地下空间开挖的影响范围后，建立如图 3-1 ，模型的尺寸为 60m×10m×20m，以沿层理面方向定义为模型的理面方向定义为 z 轴，沿矿体的倾向方向建立 y 轴。图中不同颜岩体，各岩层材料特性不相同，各层岩石材料特性如表 3-1 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]组合梁钢与混凝土界面连接效应的精细化计算[J]. 苏庆田,薛智波,李晨翔,姜旭. 同济大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]双层高阶组合梁的界面摩擦效应[J]. 何光辉,欧阳煜,杨骁. 上海交通大学学报. 2016(11)
[3]倾斜层状围岩变形规律的相似模拟研究[J]. 蒋军,侯克鹏,周杭,谢晋谊. 矿冶. 2016(04)
[4]阶段嗣后充填开采采场稳定性相似材料模型试验[J]. 李刚,杨志强,高谦,王君,马应男. 地下空间与工程学报. 2015(06)
[5]深井巷道层状围岩变形破坏特征及机制研究[J]. 胡善超. 岩石力学与工程学报. 2015(11)
[6]基于节理摩擦能的地下洞室岩体结构动力稳定性评价[J]. 王帅,盛谦,朱泽奇,付晓东. 岩石力学与工程学报. 2014(S2)
[7]Reddy高阶组合梁弯曲的一般解析解法[J]. 杨骁,何光辉. 固体力学学报. 2014(02)
[8]考虑结合面影响的组合梁非线性预应力模态分析[J]. 李小彭,赵光辉,杨皓天,闻邦椿. 振动与冲击. 2014(04)
[9]基于AHP及模糊综合评判法的采空区稳定性评价[J]. 郝旭彬,杨立辉,万胜. 黄金科学技术. 2013(06)
[10]Stability analysis of backflling in subsiding area and optimization of the stoping sequence[J]. Ping Wang,Huiqiang Li,Yan Li,Bo Cheng. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2013(06)
博士论文
[1]中关铁矿大水下充填开采充填体围岩匹配及沉降控制[D]. 李贞芳.中国矿业大学(北京) 2016
[2]急倾斜三软煤层综放采场覆岩移动与顶煤放出规律研究[D]. 谢德瑜.中国矿业大学(北京) 2016
[3]公路顺层岩质边坡稳定及其影响因素分析[D]. 陈鹏.浙江大学 2012
[4]巨厚复合顶煤大断面煤巷围岩控制技术研究[D]. 赵国栋.中国矿业大学（北京） 2011
[5]深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究[D]. 夏彬伟.重庆大学 2009
[6]金川二矿区充填体可靠度分析与1#矿体回采地压控制优化研究[D]. 韩斌.中南大学 2004
硕士论文
[1]预应力钢—混组合梁桥的长期行为分析及修复加固研究[D]. 何超超.浙江大学 2016
[2]充填法回收程潮铁矿保安矿柱的采场矿柱合理尺寸计算模型研究[D]. 张群.武汉科技大学 2016
[3]某宝玉石矿层状围岩材料模型构建及其采场稳定性研究[D]. 蔡俊.武汉理工大学 2016
[4]大红山铁矿1#铜矿带房柱法采空区顶板—矿柱稳定性分析[D]. 张绍周.昆明理工大学 2014
[5]基于桩间锁扣摩擦分析的钢板桩刚度特性研究[D]. 罗永真.华南理工大学 2014
[6]层状岩质边坡开挖过程相似模拟试验研究[D]. 肖慧.昆明理工大学 2014
[7]基于支持向量机的边坡可靠性分析[D]. 何婷婷.浙江大学 2014
[8]基于可靠度理论的采空区稳定性研究[D]. 王雪艳.中南大学 2013
[9]红砂岩顺层岩质边坡稳定性数值分析及处治技术研究[D]. 徐顺平.长沙理工大学 2012
[10]深埋层状岩体地下硐室稳定性及支护技术研究[D]. 秦二涛.中南大学 2012
本文编号：3319153
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