贵州松桃李家湾锰矿矿体顶板变形破坏演化特征

以松桃县李家湾锰矿作为贵州省典型锰矿山,通过分析矿区工程地质条件,构建采场工程地质模型.基于室内试验、Hoek-Brown强度准则及国家规范确定出开采影响区岩体物理力学参数.依托3DEC离散元数值分析平台,研究不同开采支护方案下矿体顶板变形破坏特征及规律.结果表明:①无支护条件下,随着开采工作面推进,顶板竖向压应力逐渐减小,下沉量、现状塑性区体积逐渐增加,地层的挤压变形和预收敛变形明显;②在0.1、0.2、0.4和0.8 MPa支护压力下,顶板支护段与无支护方案相比,竖向压应力分别提高0.2、0.5、1.7和2.6 MPa,下沉量分别降低了1%、2%、6%和7%,除0.1 MPa支护压力外,其它3种支护压力下开采工作面及顶板现状塑性区均明显减少;③基于优选的0.25 MPa支护压力方案在该矿的应用效果,表明揭示的顶板变形破坏规律是合理、可靠的.

地下水封洞库施工巷道开挖对仰坡稳定性的影响规律

巷道或隧道开挖对洞口仰坡稳定性有重要影响,处理不慎极易酿成工程事故。以山东某地下水封洞库施工巷道洞口风化花岗岩仰坡为研究对象,基于离散元模拟和监测数据,选取仰坡最大位移、塑性区体积及稳定系数作为评价指标,研究了巷道开挖进尺、断面尺寸及W值(上覆地层厚度与巷道跨度之比)对仰坡稳定性的影响。结果表明:随着开挖进尺的增加,坡面最大位移增长速率呈匀速—加速—稳定的变化规律,塑性区体积不断增大,且开挖断面越大,位移、塑性区增长速率越大;仰坡稳定系数随进尺的增加先降低后趋于稳定,且断面尺寸越大其降低速率和幅度越大,最终降低幅度为6.9%~27.6%;随着W值增大,仰坡稳定系数先降低后趋于稳定,降低速率随断面尺寸增大而增大,根据特定断面下稳定系数降低速率不同,将关系曲线划分为骤降区、缓降区、陡降区和平稳区。研究结论可为类似工程洞口段划分、施工及稳定性评价提供参考。

地下洞库围岩锚喷支护参数及时机优化研究

地下洞库具有截面大、跨度高,空间结构复杂等特点,在工程建设过程中应着重注意开挖围岩的稳定性。为研究地下洞库开挖过程中围岩及支护受力变形特征,工程开挖前,通过岩体质量Q分类法及Hoek-Brown经验准则确立岩体等效力学参数,结合场地地应力资料,利用3DEC离散元软件建立等效连续介质数值模型,设计正交试验研究不同锚喷支护参数对洞室开挖后变形破坏的影响,选取最优参数后进行支护时机的优化。模拟结果表明,最优锚喷支护参数组合为150mm厚的喷射混凝土、6m长的锚杆及1.5m×1.5m的锚杆间距,最优支护时机为喷射混凝土落后掌子面1进尺施作,锚杆则可在至少落后掌子面1进尺的前提下根据施工便利性灵活选择,并将其作为安全储备进行支护。

库水位波动下三峡库区典型堆积层滑坡位移特征及预测

以重庆奉节县某滑坡作为典型堆积层滑坡,基于地质条件及位移监测资料分析,总结了该滑坡的位移特征及主控因素。提出了基于库水运行工况概化,通过有限元渗流计算程序获取各工况下的滑坡渗流场,并将其依次导入有限差分程序,获取滑坡位移场的位移预测方法。该方法考虑了滑坡稳定性主控因素,能得到滑坡变形破坏全过程特征,且无需校核计算时步与真实时间的关系。数值计算结果表明,滑坡计算位移与实测位移较为吻合,预测效果较好,表明提出的滑坡位移预测方法是可行、可靠的。

软岩大变形隧道围岩与初衬间缓冲层填充位置优化研究

隧道围岩与初衬间设置缓冲层是软岩大变形隧道控制变形的一种有效措施。为研究缓冲层填充位置对初衬受力变形的影响,以某隧道为依托,考虑隧道埋深及侧压力系数的变化,利用Midas数值模拟平台研究了缓冲层在不同埋深及侧压力系数下对隧道初衬受力变形的影响规律。结果表明:在隧道平均埋深800m、平均侧压力系数1.1情况下,局部填充缓冲层对初衬最大水平收敛降幅可达10.2%~11.6%,对初衬最大弯矩绝对值有不同程度的增加,综合考虑安全、效率及经济因素,故推荐仅边墙填充为最优填充位置。

改进的完备经验模态分解和广义S变换相结合的地震信号衰减分析

改进的完备经验模态分解(ICEEMD)是完备经验模态分解(CEEMD)算法的一种最新扩展,其有效解决了CEEMD在信号分解中产生的残留噪声和模态混叠等问题.除此以外,ICEEMD还能更好地检测出含气层的弱信号.而广义S变换在地震信号中具有较高的时频聚焦性,可以清楚地提取地震信号的特征信息.综合以上优点,本文提出了一种ICEEMD与广义S变换相结合的方法,在南海某工区进行地震属性分析,从而检测该地区的含油气情况.具体步骤为:(1)采用ICEEMD方法对地震数据进行分解,选取相关系数最大的特征子信号IMF进行重构,合成一个能体现地震数据细节信息的特征剖面;(2)对该特征剖面进行广义S变换,进而计算其衰减属性;(3)分析衰减梯度属性,结合测井资料进行含油气检测.对南海某工区的结果表明,本文提出的方法可以清楚地刻画储层的强振幅异常特征,给出的含油气解释结果与已知的含气测试结果相吻合.