深部巷道围岩蠕变的数值模拟

煤矿深部开采时,针对高地应力下岩体蠕变导致的巷道围岩变形问题,分析了围岩变形破坏特征,并结合现场相关地质资料,采用FLAC3D程序的Burgers蠕变模块,对不同围压条件下巷道围岩蠕变问题进行模拟研究。结果表明:围岩的蠕变存在着初始蠕变和稳定蠕变两个阶段;围岩的蠕变移近量、变形速率和应力均随时间的延长而增大,最终趋于稳定。该研究对高地应力条件下巷道施工有一定指导意义。

竖向荷载下斜坡桩基承载力及影响因素数值研究

利用有限差分软件FLAC3D,开展了竖向荷载下斜坡桩基极限承载力研究。分析了斜坡桩基竖向极限承载力的变化规律及其影响因素。并与平地桩基进行对比,分析了斜坡的存在对承载力的影响。最后给出了斜坡与平地桩基极限承载力比值工程应用表。研究表明:斜坡桩基极限承载力与临坡距呈正比关系,临坡距越大,极限承载力越高;与坡度呈反比关系,坡度越小,极限承载力越大。提出了一种斜坡桩基竖向极限承载力实用计算方法:实际工程中,可以先按传统的设计计算方法确定平地桩基的承载力,然后根据实际坡度和临坡距离,采用插值的方法在比值表中取相应的调整系数,确定斜坡桩基的承载力。

沉陷区内尾矿库变形预测

为了判别在河北省范各庄煤矿沉陷区内建立尾矿库安全问题,对尾矿库变形进行预测研究是非常重要的。通过应用FALC3D对其进行数值模拟,将建立尾矿库前的沉陷变形及未来历年开采引起的预测变形与前期评估报告和现场勘探资料,表明用煤矸石作筑坝材料如不作加筋处理会产生较大位移,但对库区变形不会产生大的影响,符合工程极限变形要求,

镇城底矿综放开采覆岩运移规律的数值模拟研究

为了提高厚煤层综放开采的回收率,以镇城底矿22212工作面为工程背景,采用FALC 3D数值模拟软件对不同采高下顶煤的应力峰值及水平位移变形量进行分析,发现随着采高的不断的增加,应力峰值呈现出先增大后减小的趋势。顶煤的水平位移量同样呈现先增大后减小的趋势,在采高为3.0 m时的应力峰值及水平位移量均达最大值,同时对不同采高下的顶煤冒落状态进行分析,发现不同采高顶煤冒落均类似于漏斗状,当采高为3.0 m时,顶煤回收率和含矸率均为最优,分别为86.1%和8.4%,所以最佳采高为3.0 m,为矿井厚煤层高效开采提供一定的参考。

斜井圆巷围岩开挖面空间效应分析

在斜井圆巷工程的力学模型中,斜井倾角的存在对开挖卸荷过程中围岩的受扰动情况有一定的影响.基于工程现场勘探资料,采用FLAC 3D有限差分法进行数值模拟,考虑不同的岩性条件,分析静水压力下斜井开挖过程中围岩的力学效应,获取开挖过程中围岩径向位移沿井轴方向的变化规律.结果表明,斜井开挖面空间效应范围与围岩的位置有关,围岩顶板受开挖面影响最大,监测断面距开挖面6倍巷道半径的距离时围岩顶板已经开始受到扰动,开挖面远离监测断面8倍巷道半径的距离时开挖面空间效应的影响方可忽略,对围岩底板的影响最小.对斜井围岩开挖卸荷过程中围岩受扰动的特征及其理论的研究,具有重要的理论意义和工程实践价值.