邻近巷道群开挖顺序优化数值模拟研究.pdf

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1、邻近巷道群开挖顺序优化数值模拟研究褚夫贺(徐州矿务集团三河尖煤矿摘要：本文以三河尖矿轨道大巷、运输大巷、回风大巷组成的巷道群为条件，进行了三条大巷不同开挖顺序时巷道垂直应力、围岩位n1142(1)幢移、围岩塑性区的模拟对比分析，得出了最佳的开挖顺序为胶带机大l《巷u回风大巷轨道大巷，并进一步优化了围岩稳定的控制方案。⋯r】22(1)卅()自∥关键词：邻近巷道群开挖顺序数值模拟围岩稳定11-21)璃妊蚰5蔷1模型建立。nnn本次模型以三河尖煤矿东一一100Om水平11—2南盘区轨道大巷、胶带机大巷和回风大巷组成的巷道群为模f东一(i1-2

2、)南箍匠噤羼回回，皤拟条件，巷道位置关系如图1所示。模型尺寸为长×宽X采一(1：-2)南毓区提料巷高=160mX50m×120m，共267280个单元。巷道断面形图1巷道位置关系示意图状为直墙半圆拱形，巷道设计尺寸：宽5400mm，拱高2900表1煤岩体力学参数mm，边墙高2600mm。体积模量剪切模量密度内聚力内摩擦角模型上边界按上覆岩层厚度施加均布载荷，下边界垂煤岩体名称(GPa)(GPa)(kg／m3)(MPa)o)直位移固定，左右两侧水平位移固定。模型采用的围岩本细砂岩1551．052500Ol5234构关系为摩尔一库仑模型。计

3、算模型如图2所示，岩石相中粒砂岩2．3142600136关力学参数参照表1。模型上部边界至地表范围内围岩以粉砂岩2_31425001．635均布载荷的形式加在上部边界，载荷大小为P=25MPa。泥岩1_2O．912400053O2开挖顺序对比分析煤层O．80．4714001l2272．1模拟方案直应力见表3。可以看出：①方案二、四、五、六中轨道大巷结合现场实际情况和矿区岩石力学参数，具体的开挖和胶带机大巷的集中应力区相互连接，而回风大巷开挖后方案见表2。产生的集中应力不受轨道大巷和胶带机大巷开挖的影响。2．2结果对比分析②巷道开挖后，垂

4、直应力向两帮转移，导致帮部应力的集2-2_1垂直应力。针对六种开挖方案，对其进行数值计中，造成两帮破坏。六种开挖方案中三条巷道的帮部均有算，达到平衡后所得到的垂直应力云图，其工程部位的垂应力集中现象。虽然方案一、三的轨道大巷和胶带机大巷(上接第244页)一种高效的开采方法和尾矿处理方法，越来越多的被矿产贷款。企业所采用，这种技术不仅有效的解决了尾矿排放问题，3_2努力完善巴彦淖尔市关于矿产资源综合勘查、评而且极大的缓解了因矿山开采所带来的环境压力，最大限价、开采、综合利用等方面的政策制定和实施。建立以县域度的降低了矿山开采对环境和人民生

5、活的影响。为单位的尾矿综合利用数据库信息管理系统，及时掌握全巴彦淖尔市的尾矿具有存储多、增量大、分布广、成分市范围内矿山企业的动态，环保、安监、科技等职能部门除杂、管理难度大等均在不同程度上存在安全隐患的特点。了加强监管力度外，还应发掘自身技术、人才优势，加强引因此，在尾矿资源的综合利用方面，应当及时转变思想，提导，提高尾矿资源综合利用水平。高危机意识，充分引入市场竞争机制，以技术创新和发展3．3实现以市场为导向，以提升矿产资源利用率为目循环产业为突破口，推动巴彦淖尔市的尾矿资源综合利用标，积极鼓励矿产企业依靠自主科技创新或引进新技术提

6、形成规模，延伸矿产行业的产业链，实现巴彦淖尔市矿产高矿产领域的经济增长，发展矿产资源循环经济，促进巴经济的可持续循环发展。彦淖尔市矿产行业整体走一条良性循环之路。3巴彦淖尔市尾矿资源综合利用的建议参考文献：极大程度的加强伴生矿和低品位矿的开发利用，强化⋯2009年巴彦淖尔市矿产行业发展调研报告一百度文库fR]．尾矿资源综合利用率，真正做到物尽其用，变废为宝，为巴巴彦淖尔：内蒙古巴彦淖尔市国土资源局，2010彦淖尔市转变产业结构、打造新的经济增长点。实现经济I2】内蒙古巴彦淖尔市国土资源局．巴彦淖尔：西部有色金属富集区西部资源【R1．巴彦

7、淖尔：内蒙古巴彦淖尔市国土资源局，2011(2)：增长与环境的双赢12—133．1积极贯彻和确保国家和自治区对于发展循环经【3】孟跃辉等我国尾矿综合利用发展现状及前景[J]中国矿山工济政策的具体落实，对利用《综合利用目录}(2003年修订)程，2010，39(5)：04—09所列的以矿业废弃物为主要生产原料的生产企业，在税收【4l颜学军．矿山尾矿资源利用和环境保护【J1稀有金属与硬质合方面实行所得税的减免，对生产原料中掺用不少于30％金，2005，33：23—25矿业废弃物的建筑材料产品免征增值税：对于尾矿综合利作者简介：张晓菊(198

8、1一)，女，硕士研究生，内蒙古呼伦贝尔用企业应加大政策、资金扶持力度，提供政府贴息或无息人，河套学院机电工程系教师。2453围岩稳定控制模拟分析3．1模拟方案结合现场实际情况和支护参数选取要求，计算分析巷道