薄基岩大断面巷道最小基岩安全厚度的UDEC模拟研究
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摘要
薄基岩大断面巷道稳定性,与基岩厚度、基岩分层厚度、松散层厚度、覆岩水等自然因素有关,也与巷道宽度及支护有关。
本文以神东矿区大柳塔矿某工作面为工程背景,以现场实测(钻孔电视)得到的顶板结构为依据,采用离散元法(UDEC)进行数值模拟,得到不同地质条件下巷道顶板及两帮出现塑性单元的个数及顶板最大位移量,并根据UDEC的流固耦合分析功能,考虑地下水渗流对巷道稳定性的影响。以“基岩顶板不出现塑性单元”,作为确定巷道最小基岩安全厚度的依据,分析不同情况下的最小基岩安全厚度图表。根据得到的系列图表,可以查得各种情况下巷道最小基岩安全厚度,并为合理的巷道支护参数提供参考。以上结果为神东矿区部分煤矿的薄基岩大断面巷道支护提供了理论依据。
The stability of thin bedrock big seciton tunnel has to do with the natural factors, such as bedrock thickness, bedrock layered thickness, loose layer thickness, water of overburden, also to do with roadway width and supporting.
In this paper the number of plastic element on the roof and both sides of the tunnel and the maximum roof displacement under different geological conditions are obtained, taking a work face in Daliuta mine Shendong group as engineering background, being based on the roof structure of field test (borehole TV), using discrete element method (UDEC) for simulation. And the effect of groundwater seepage to the tunnel Stability is considered, according to analysis features of UDEC fluid-solid coupling. The minimum bedrock safe thickness charts under different conditions are analyzed, where the minimum bedrock safe thickness of tunnel is subjectd to "without plastic element in roof". According to a series of graphs obtained, the minimum bedrock safe thickness of tunnel under different conditions can be checked and providing reference for the reasonable supporting parameters of roadway. These results provide theoretical basis for supporting of thin bedrock big seciton tunnel in some mines Shendong group.
本文以神东矿区大柳塔矿某工作面为工程背景,以现场实测(钻孔电视)得到的顶板结构为依据,采用离散元法(UDEC)进行数值模拟,得到不同地质条件下巷道顶板及两帮出现塑性单元的个数及顶板最大位移量,并根据UDEC的流固耦合分析功能,考虑地下水渗流对巷道稳定性的影响。以“基岩顶板不出现塑性单元”,作为确定巷道最小基岩安全厚度的依据,分析不同情况下的最小基岩安全厚度图表。根据得到的系列图表,可以查得各种情况下巷道最小基岩安全厚度,并为合理的巷道支护参数提供参考。以上结果为神东矿区部分煤矿的薄基岩大断面巷道支护提供了理论依据。
The stability of thin bedrock big seciton tunnel has to do with the natural factors, such as bedrock thickness, bedrock layered thickness, loose layer thickness, water of overburden, also to do with roadway width and supporting.
In this paper the number of plastic element on the roof and both sides of the tunnel and the maximum roof displacement under different geological conditions are obtained, taking a work face in Daliuta mine Shendong group as engineering background, being based on the roof structure of field test (borehole TV), using discrete element method (UDEC) for simulation. And the effect of groundwater seepage to the tunnel Stability is considered, according to analysis features of UDEC fluid-solid coupling. The minimum bedrock safe thickness charts under different conditions are analyzed, where the minimum bedrock safe thickness of tunnel is subjectd to "without plastic element in roof". According to a series of graphs obtained, the minimum bedrock safe thickness of tunnel under different conditions can be checked and providing reference for the reasonable supporting parameters of roadway. These results provide theoretical basis for supporting of thin bedrock big seciton tunnel in some mines Shendong group.
引文
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