礦山采空區(qū)穩(wěn)定性分析及其變形失穩(wěn)過程可視化仿真研究.pdf

1、采空區(qū)是礦山的主要災害源之一，易造成如空區(qū)坍塌、地表沉陷等災害，嚴重影響礦山的安全生產(chǎn)，因此有關礦山采空區(qū)穩(wěn)定性的研究意義重大。為了更合理、更準確地分析采空區(qū)的穩(wěn)定性和全方位、生動地展示采空區(qū)變形失穩(wěn)的具體過程，本文針對獲各琦銅礦空區(qū)群的工程實際，綜合采用巖石力學試驗、理論分析、數(shù)值模擬與可視化仿真等方法，開展了礦山采空區(qū)穩(wěn)定性分析及其變形失穩(wěn)過程可視化仿真研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)確定了研究區(qū)域礦巖的巖體力學參數(shù)。

2、在開展的密度試驗、單軸抗壓強度試驗、劈裂抗拉強度試驗和三軸試驗等室內(nèi)巖石力學試驗的基礎上，利用新Hoek-Brown強度準則進行了巖石力學參數(shù)工程折減，得出了符合工程實際的礦巖巖體力學參數(shù)。
　　 (2)建立了采空區(qū)三維幾何模型，獲取了采空區(qū)信息。根據(jù)礦區(qū)采空區(qū)實測圖，利用3DMINE軟件建立了采空區(qū)三維幾何模型，獲取了采空區(qū)的空間分布狀態(tài)、體積及高度等信息。
　　 (3)完成了采空區(qū)穩(wěn)定性數(shù)值模型建立與計算，對采空區(qū)穩(wěn)

3、定性進行了數(shù)值分析。利用已得出的巖體力學參數(shù)與建立的采空區(qū)三維幾何模型，基于3DMINE-MIDAS/GTS-FLAC3D軟件耦合技術建立了采空區(qū)穩(wěn)定性數(shù)值模型;根據(jù)計算結果，對各采空區(qū)圍巖的頂板沉降、最大主應力、最小主應力、剪切及拉伸塑性區(qū)狀態(tài)進行了分析;根據(jù)采空區(qū)圍巖的位移、應力及塑性區(qū)狀態(tài)與采空區(qū)信息，建立了“采空區(qū)穩(wěn)定性等級分級標準”，以此標準評定了各采空區(qū)的穩(wěn)定性等級。
　　 (4)建立了采空區(qū)變形失穩(wěn)過程可視化仿真模