联井型巷道布置的三维数值模拟及掘进顺序优化.pdf

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1、SeriesNo．446金属矿山总第446期August2013METALMINE2013年第8期联井型巷道布置的三维数值模拟及掘进顺序优化陈顺满许梦国王明旭王平徐钊雒凯(1．武汉科技大学资源与环境工程学院；2．华中科技大学土木工程与力学学院)摘要巷道掘进顺序是影响围岩稳定性的关键因素，运用有限元分析软件建立3个水平的局部巷道分布模型，上两水平巷道已掘进完毕，通过对第3水平采准巷道掘进及其不同掘进顺序下的围岩力学特性分析，为采准巷道的合理掘进提供参考，以便尽量减少因巷道掘进对围岩造成的不利影响。模拟结果表明，掘进顺序不同，交叉点的

2、围岩应力分布情况及安全系数有明显的差别，间隔双条进路同时掘进对围岩扰动的影响最小。关键词掘进顺序有限元分析力学特性围岩扰动影响Three-dimensionalNumericalSimulationofAssociatedWell-typeRoadwayArrangedandExcavationSequentialOptimizationChenShunmanXuMengguoWangMingxuWangPing-XuZhaoLuoKai(1．SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering

3、，WuhanUnwe~ityofScienceandTechnology；2．SchoolofCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUnweni~ofScienceandTechnology)AbstractTheexcavationoftheroadwaysequenceisthekeyfactortoinfluencethestabilityofthesurroundingrock，andthreelevelsoflocalroadwaymodelhasbeenestablishedbyus

4、ingthenumericalsimulationsoftware．Ontwo—levelquasiroadwayexcavationiscompleted，throughthequasithirdlevelroadwaysisnotboringandthemechanicalcharacteristicsofthesurroundingrockunderdifferentexcavationsequenceanalysis，whichprovidereferenceforreasonableexcavationtothedeve

5、lopingentry，inordertominimizetheimpactofroadwayexcavationonthesurroundingrock．Thenumericalsimulationresultshowsthatwithdifferentexcavationsequence，thestressdistributionandsafetycoeficientofthesuroundingrockhaveobviousdifference，andtheexcavationofintervaltworoutesatthe

6、sametimehavetheminimuminfluenceonthesur—roundingrock．KeywordsThetunnelingsequence，Finiteelementanalysis，Mechanicalprope~y，Disturbanceonsurroundingrock，Impact采用无底柱分段崩落法开采具有强度高、作业1条中沿已经不能满足后续回采作业的高效进行，效率高、成本低和生产安全等特点，在金属矿山迅速就需要布置1条上中沿。这样就形成了局部区域的得到推广，特别是铁矿山。但在采准切割工作中出联井

7、型巷道布置形式。所谓联井型巷道是指进路与现大量的交叉巷道，且其应力应变分布复杂。交上下中沿所组成的一个个井字型巷道布置形式。这岔点指巷道相交或分岔地点的那段巷道_2J。无底种巷道布置形式出现很多巷道交叉处，而这些区域柱分段崩落法采矿巷道纵横交错，形成众多的交岔地压显现比较明显，给交叉点围岩的稳定性和安全点，这些交叉点断面较大，受力状态差，是采场中最生产会造成不利影响。针对这一情况，需要在巷道容易变形破坏的区段，会危及井下的安全生产。掘进过程中，分析其相应的应力分布特点和不同巷有许多学者对交岔点稳定性，施工措施和巷道管理道掘进顺序下

8、交叉点围岩的安全系数，避免应力集措施进行了研究J，但对支护机理方面进行的研究中，减小下水平巷道掘进对上水平采准巷道的影响，相对较少。在采用无底柱分段崩落法的金属矿山井下巷道陈顺满(1989一)，男，硕士研究生，430081湖北省武汉市青山区和平大道