渗流下不同覆岩结构长壁开采上覆岩层运动数值分析

以煤矿四种不同覆岩结构在渗流作用下的开采为研讨对象,运用数值有限元软件ADINA模拟分析不同覆岩岩性及其组合时采空区上覆岩层的沉降规律和地表变形规律。结果显示:开采完成时各覆岩结构的地表均形成了完全对称的下沉盆地和反对称水平移动曲线,开切眼和工作面正上方拐点处的下沉值均为最大下沉值的一半,从边界到拐点处曲线的斜率逐渐增大,从拐点到中心点曲线的斜率逐渐变小;最大位移值因上覆岩性的不同而有所不同,地表的最大沉降值为3.80 m,最小沉降值为2.34m;底板的底鼓量相差不大,最大值和最小值仅相差0.17 mm。研究结果对其他煤矿工作面的矿压分布规律研究提供参考依据,同时也为煤矿的安全高效开采提供一定的借鉴意义。

某箱型拱桥结构承载性能检算分析

随着桥梁运营时间的不断增加,桥梁将会在多种因素的影响下出现承载力下降的趋势。所以,公路桥梁承载安全分析与评定,在桥梁使用中是一个极其重要的问题。本文以一座钢筋混凝土箱型拱桥为依托背景,利用有限元分析软件MIDAS-civil建立该桥的空间有限元模型,对主拱圈进行承载能力验算。结果表明:大桥承载能力极限状态下主拱圈边箱室和中箱室控制截面弯矩及相应轴力极限承载能力能满足汽车-20级、挂车-100级荷载等级的要求。

渗流条件下不同覆岩结构采动破坏数值分析

运用有限元软件(ADINA)建立二维模型,模拟分析渗流和采动作用下4种不同覆岩结构的破坏场和孔隙水压力分布特征。结果显示:岩性结构影响覆岩端部破坏规律,当上硬下软时,裂缝带范围以最下位岩层断裂线为界向采空区外侧扩展;当上软下硬时,以最下位岩层断裂线为界向采空区内侧方向扩展。硬岩交替型结构,裂隙带的侧边界则是内外交叉发展;岩性越硬相应导水裂隙带的高度越高。在其他条件相同时,导水裂隙带的高度由大到小的顺序为:坚硬—坚硬型、软弱—坚硬型、坚硬—软弱型和硬软交替型。

煤层开采覆岩应力场及地表移动特征

以大平煤矿S2S9工作面为研究对象,与邻近工作面实测资料相结合,利用ADINA有限元软件模拟研究工作面开采过程中覆岩的应力场及地表移动特征.研究结果表明：岩层下沉为非对称下沉;开采完成时,地表形成了对称的下沉曲线和反对称的水平移动曲线,最大下沉值位于采空区的正中央,而在开切眼和停采线出现了水平移动峰值;距离煤层顶板越近,煤壁上方覆岩中竖向应力峰值越大,采场前支承压力区一般分布在工作面前方45~90 m内,峰值点距煤壁10 m左右.

采动和渗流共同作用下覆岩破坏形态研究

覆岩破坏高度和形态的研究对水体下安全采煤至关重要。提出了把σ_1>σ_t作为模拟研究导水裂隙带范围的判据,针对大平煤矿S2S9工作面工程地质资料及开采条件,应用有限元软件ADINA模拟研究了煤层工作面开采过程,分析了在采动和渗流共同作用下覆岩的破坏特征及导水裂隙带形态,并利用现场实例对其进行反演计算。数值模拟的导水裂隙带的高度为160 m,与实测数据相符,为覆岩导水裂隙带高度的确定提供了一种可行的方法。

采动作用下孔隙水压力对深埋软岩巷道稳定性的影响

为研究软岩巷道围岩在深部高应力环境下高孔隙水压力对其稳定性的影响规律,结合大平煤矿的回采工作面S2S9的工程地质资料,建立了二维有限元模型模拟研究了煤层开采过程中高孔隙水压力对深部软岩巷道围岩稳定性的影响及孔隙水压力分布规律。研究结果表明:随着采空区面积的增大,工作面和开切眼附近的高孔隙水压力区域逐渐扩大,导致工作面顶板突水危险区域扩大;孔隙水压力呈现两头高,中间低的趋势,与工作面上方覆岩"马鞍型"的破坏区域是相符的。