软岩交叉巷道开挖围岩稳定性数值模拟分析.pdf

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1、第2O卷第9期中国矿业VoL2O。NO．92011年9月CHINAMININGMAGAZINESep．2011软岩交叉巷道开挖围岩稳定性数值模拟分析李龙福，金爱兵，邓富根，刘波(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：本研究以北沼河铁矿为工程背景，针对采准切割工作中出现的软岩交叉巷道，运用FLAC3D对联巷交叉口进行三维数值模拟分析，研究交叉口围岩的力学、位移和变形破坏演化规律，并将控制点的位移监测值与计算值进行对比分析。研究结果表明：数值模拟方法必须辅以现场监控量测，才能客观正确地反映出地

2、下工程在施工过程中围岩应力、位移及塑性区分布等特征，并为施工设计提供有效的参考依据。关键词：软岩；交叉巷道；FLAC3D软件；数值模拟中图分类号：TD322．4文献标识码：B文章编号：1004—4051(2011)09—0084—03NumericalsimulationanalysisofwallrockstabilityatintersectionoftunnelinginsoftrockLILong—fu，JINAi—bing，DENGFu—gen，LIUBo(SchoolofCivilandEnvi

3、ronmentEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：TherearemanyintersectionsinpreparatoryworkingsofsoftrocktunnelatBeimingheIronMine，3DnumericalsimulationanalysisoftheintersectionbetweenlinkroadwaysbasedonsoftwareFLAC3D

4、．inwhichthemechanicsofwal1rock&displacement&deformationalanddestructiveIawarestudied．andcomparedtheresultsbetweensimulationmonitoring＆practicalitymonitoringofcontrolpoints．Theresultsshowthatthenumericalsimulationmethodsmustbesupplementedbymonitoring&measur

5、ementon-the—spot，SOastoreflectthedistributionandotherfeaturesofrockstress8LdispIacement＆plasticzonesobjectivelyandcorrectlyintheprocessofundergroundengineering，andprovidingeffectiveref—erenceforconstructiondesign．Keywords：softrock；intersectiontunnel；FLAC3D

6、software；numerica1simulation软岩问题一直是世界性难题，特别是随着开体埋深为136～679m，采用无底柱分段崩落法开采深度的增加，软岩问题如两帮鼓胀挤出、顶沉采。自开采以来，该矿就对软岩巷道的支护问题底鼓、巷道全断面收缩等越来越严重，直接影响进行了研究，但是在巷道使用过程中，出现了越到矿山安全生产，危及井下作业人员的人身安全。来越多的地质灾害，如巷道底鼓、片帮、冒顶等，因此，确定合理的支护方案，显得尤为重要。但尤其是在联巷与进路的连接处，围岩暴露面积大、要想有效的进行软岩巷道的支护

7、，必须根据软岩受力状态差，是采场中最容易变形破坏的区段，巷道所处的工程地质环境，进行围岩稳定性分析，严重影响了矿山正常生产的需要。选择合理的支护参数，确定最佳支护时间和最佳针对上述实际情况，在相关研究的基础支护时段L1]。上r4]，以北沼河铁矿300m采深的采准切割工作北沼河铁矿位于武安断陷盆地西缘，在NNE中出现的交叉巷道为研究对象，结合现场勘察、向的玉泉岭一矿山村一茶村断裂带的西侧，区内为次室内数值模拟研究、巷道收敛监测反分析等手段，一级的NWW向的褶曲构造所控制，以褶皱为主，研究交叉巷道在开挖过程中围

8、岩的应力、位移、断裂次之，属接触交代“矽卡岩型”铁矿床，矿塑性区分布特征及规律，为施工设计提供有效的参考依据。收稿日期：2011—05—091模型的建立作者简介：李龙福(1986一)，男，硕士研究生，主要从事采矿工模型采用十字型交叉巷道，位于模型中部，程、岩体力学研究工作。第9期李龙福，等：软岩交叉巷道开挖围岩稳定性数值模拟分析85分别为巷道a和b，巷道断面为半圆拱直墙形，宽2．0MPa、1．0MPa。在主要位移