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湖南周源山煤矿采空区群钻井与充填施工工艺 被引量：1
1
作者 粟琼玉 李奋强 +3 位作者 刘素平 何荣华 叶见玲 邓拓 《能源与节能》 2024年第2期33-36,43,共5页
矿产资源开发利用过程中产生了煤矸石、废石、尾砂等,大量矿山废料堆放于地表,容易诱发泥石流、尾矿溃坝事故。同时矿床开采产生的地下大量采空区,容易诱发塌陷、矿震、滑坡、矿井突水等地质灾害。采空区群失稳成了煤矿安全生产的主要... 矿产资源开发利用过程中产生了煤矸石、废石、尾砂等,大量矿山废料堆放于地表,容易诱发泥石流、尾矿溃坝事故。同时矿床开采产生的地下大量采空区,容易诱发塌陷、矿震、滑坡、矿井突水等地质灾害。采空区群失稳成了煤矿安全生产的主要危险源之一。结合一工程实践,对矿区地质特征及岩层的可钻性进行了分析和研究,探讨了煤矿采空区群的钻井成孔和充填施工的工艺技术方法;通过室内试验,获得了尾砂充填系统尾砂膏体的配比。采用信息化技术方法,建立了煤矿井下巷道及其采空区群的三维矢量化、可视化模型,对钻进成孔工程实践具有指导意义。 展开更多
关键词 煤矿 采空区群 钻井 充填 尾砂配比
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采空区群链式失稳灾害关键影响因子识别评估
2
作者 王国龙 袁利伟 +4 位作者 李延林 朱浩东 何涛 龙皓楠 杨柳 《采矿技术》 2024年第3期70-76,共7页
为准确全面地分析识别采空区群链式失稳灾害的影响因素,基于模糊DEMATEL-ISM模型与云模型方法结合链式灾害理论,选取23个因素构建指标体系。首先用模糊DEMATEL-ISM模型识别出关键影响因素及其中心度δi;再将δi利用正向云发生器生成相... 为准确全面地分析识别采空区群链式失稳灾害的影响因素,基于模糊DEMATEL-ISM模型与云模型方法结合链式灾害理论,选取23个因素构建指标体系。首先用模糊DEMATEL-ISM模型识别出关键影响因素及其中心度δi;再将δi利用正向云发生器生成相应的云数字特征来对采空区失稳链式灾害影响因素的作用强度进行评估。结果表明,最本质的影响因素为地质构造,作用强度等级最高的分别是致灾因子强度、顶板暴露面积和采空区体积,其δi标准化值分别为0.984,0.967和0.911,作用强度评估结果为Ⅴ级。用该方法对二级指标的评估结果与传统DE-MATEL-云模型评估结果进行比较,得出该方法能更好地解决分析过程中存在的模糊性和随机性问题。 展开更多
关键词 影响因素 模糊DEMATEL-ISM 云模型 采空区群 链式灾害
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采空区群条件下某露天矿高陡边坡稳定性分析 被引量：10
3
作者 李鑫 苏有文 +2 位作者 王宽宽 翁月霞 周海波 《中国矿业》 2023年第4期66-71,共6页
采空区是威胁矿山安全的重要危险源之一,对采空区进行稳定性分析、安全评价和治理研究已成为国内外矿山研究领域的重要课题。本文利用某露天矿山已有的采空区形态模型数据,采用3D Mine软件建立高精度露天矿含采空区的三维工程地质模型,... 采空区是威胁矿山安全的重要危险源之一,对采空区进行稳定性分析、安全评价和治理研究已成为国内外矿山研究领域的重要课题。本文利用某露天矿山已有的采空区形态模型数据,采用3D Mine软件建立高精度露天矿含采空区的三维工程地质模型,运用FLAC3D软件及GEO-Slope软件,采用极限平衡理论方法进行数值模拟计算分析露天边坡稳定性。研究结果表明:赋存采空区状态下,采空区周围拉应力已达到283 kPa,在一定范围内会影响岩体稳定性;通过采空区位移变形规律发现,局部移动变形较为明显,但矿山露天边坡没有发生整体移动变形;典型剖面A-A及剖面B-B极限平衡安全系数Fs均大于临界值1.2,边坡处于稳定状态,符合安全要求。按照现有设计方案,随着露天矿开采的深入,采空区群对边坡稳定性影响较小。 展开更多
关键词 采空区群 边坡稳定性 数值模拟 安全系数
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公路隧道穿越采空区群稳定性分析及加固措施研究
4
作者 闫祥 张成良 +3 位作者 庞鑫 谌蛟 李明健 李得 《施工技术（中英文）》 CAS 2023年第15期111-117,共7页
煤层采空区群受地层岩性、开采工艺和时间效应等影响,具有隐蔽性强、规律性差、岩体软弱和空间变异性等特点,若处置不当,将对隧道施工安全产生严重威胁。采用现场调查、物探和钻探法综合确定采空区群的空间形态。采用MIDAS/GTS NX有限... 煤层采空区群受地层岩性、开采工艺和时间效应等影响,具有隐蔽性强、规律性差、岩体软弱和空间变异性等特点,若处置不当,将对隧道施工安全产生严重威胁。采用现场调查、物探和钻探法综合确定采空区群的空间形态。采用MIDAS/GTS NX有限元软件建立隧道穿越煤层采空区群三维实体模型,针对采空区群的特点、采空区类型及加固措施的可行性,研究隧道穿越采空区群未加固和加固后的围岩位移、塑性区变化规律及稳定状态,分析不同类型采空区加固措施对隧道稳定性的改善效果,提出采空区围岩的加固方法,并对其进行现场验证。 展开更多
关键词 隧道 采空区群 稳定性 加固 数值模拟
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基于精密探测的金属矿山采空区群稳定性分析 被引量：39
5
作者 宋卫东 付建新 +1 位作者 杜建华 张朝雷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3781-3787,共7页
采空区群的稳定性分析是一个复杂的地质问题,而在区域内存在一种群效应。准确地掌握采空区群的三维形态和空间的相对位置是进行稳定性分析的前提。以石人沟铁矿为背景,利用空区探测系统(CMS)对采空区进行了精密探测,并对探测数据进行处... 采空区群的稳定性分析是一个复杂的地质问题,而在区域内存在一种群效应。准确地掌握采空区群的三维形态和空间的相对位置是进行稳定性分析的前提。以石人沟铁矿为背景,利用空区探测系统(CMS)对采空区进行了精密探测,并对探测数据进行处理和转换,在此基础上,应用3Dmine建立了采空区群的三维空间模型,经过进一步处理实现了与FLAC3D的耦合,建立了三维数值计算模型。根据计算结果对采空区群区域的应力场、位移场进行了分析,对群区域内的群效应进行了阐述。在此基础上对群区域地表位移进行了分析,确定了地表最大位移面积和采空区水平面积的比值。研究结果表明,区域内的群效应使应力和位移较单个采空区时都有了较大增加,且增加幅度并不是单纯的叠加,这种效应加剧了采空区的危险等级,将CMS、3Dmine和FLAC3D三者的优势结合起来,为采空区群得稳定性分析提供了一个准确而有效的途径。 展开更多
关键词 金属矿山 采空区群 空区探测系统 三维建模 数值模拟
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金属矿山采空区群形成过程中围岩扰动规律研究 被引量：31
6
作者 付建新 宋卫东 杜建华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期508-515,共8页
以石人沟铁矿为工程背景,选取典型矿段,采用相似材料模型试验和数值模拟计算相结合的方法,对该区域内采空区群形成过程中围岩的应力应变的演变规律进行研究。首先,利用相似材料试验,对采空区顶板的应力和位移以及矿柱的应力演变规律进... 以石人沟铁矿为工程背景,选取典型矿段,采用相似材料模型试验和数值模拟计算相结合的方法,对该区域内采空区群形成过程中围岩的应力应变的演变规律进行研究。首先,利用相似材料试验,对采空区顶板的应力和位移以及矿柱的应力演变规律进行系统分析。然后,用数值模拟软件,对采空区群形成过程中开采对围岩的扰动范围进行系统研究。研究结果表明,在采空区群形成过程中,围岩应力-应变演变规律与采空区单独开采差异较大,每个采空区的围岩应力应变始终处于动态变化中,尤其是处于群区域中间部位的采空区,该处围岩的应力-应变状态也是最差的。群区域中,由开采对围岩造成的扰动较单独开采时急剧增大,且最终的影响范围并不是单独开采的简单相加,说明在区域内形成一种采空区的"群效应",加剧采空区的危险程度。 展开更多
关键词 金属矿山 采空区群 相似材料试验 数值模拟 演变规律
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一种多层采空区群稳定性的综合评价法 被引量：34
7
作者 吴启红 万世明 彭文祥 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期2324-2330,共7页
为准确评价多层采空区群的稳定性,考虑到数值模拟的局限性且采空区稳定性影响因素较多,提出数值模拟分析(整体分析)与多级模糊评判(单个分析)相结合的综合评价方法。以实际工程为例,建立矿体及采空区群三维整体数值模型,并利用FLAC3D软... 为准确评价多层采空区群的稳定性,考虑到数值模拟的局限性且采空区稳定性影响因素较多,提出数值模拟分析(整体分析)与多级模糊评判(单个分析)相结合的综合评价方法。以实际工程为例,建立矿体及采空区群三维整体数值模型,并利用FLAC3D软件研究其应力分布和塑性区(结构塑性强度破坏方面)以及采空区顶板中点位移监控(变形控制方面)。采用多级模糊评判对单个采空区的稳定性进行评价,对比分析这2种方法的异同,以便得出更准确的稳定性分类。研究结果表明:1号、2号和11号空区,处于不稳定状态,13号等9个空区处于较不稳定空区;采用该综合评价法所得的评判结果能更好地反映复杂多层采空区群的稳定程度,精度较高,为矿山复杂多层采空区群稳定性评价提供了一种新的可行的思路和方法。 展开更多
关键词 多层采空区群 FLAC3D软件 稳定性 模糊评判 综合评价
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采空区群失稳模型构建及隔离矿柱安全厚度研究 被引量：13
8
作者 熊立新 罗周全 +1 位作者 谢承煜 汪伟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第8期48-52,共5页
许多金属矿山存在采空区群安全隐患。基于CMS对某矿山的采空区群开展定期探测,形成动态监测机制,精确获取采空区群三维边界;研究构建空区群连锁式失稳模型:基于突变理论分析方法,构建了采空区顶板-隔离矿柱力学模型,提出隔离矿柱失稳的... 许多金属矿山存在采空区群安全隐患。基于CMS对某矿山的采空区群开展定期探测,形成动态监测机制,精确获取采空区群三维边界;研究构建空区群连锁式失稳模型:基于突变理论分析方法,构建了采空区顶板-隔离矿柱力学模型,提出隔离矿柱失稳的判据,计算合理的隔离矿柱安全厚度,阻断空区群连锁失稳过程。运用数值模拟验证了计算结果的合理性。研究表明通过精确控制隔离矿柱的安全厚度,可有效阻断空区群连锁失稳导致的工程灾害;计算结果为下一步资源回采方案提供了设计参考。 展开更多
关键词 采空区群 动态监控 隔离矿柱 失稳模型 灾害控制
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采空区群残采充填方案稳定性分析 被引量：8
9
作者 周智勇 姜立春 +1 位作者 王国伟 韩章程 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2545-2552,共8页
为研究残采条件下的采空区群失稳响应控制,借助采空区群动力响应模型与类框架结构模型,从动力响应及应力响应这2个方面分析采空区群失稳控制效果。以某大型金属矿山4个中段12个单元采空区组成的采空区群为例,研究残矿回采工程中完全充填... 为研究残采条件下的采空区群失稳响应控制,借助采空区群动力响应模型与类框架结构模型,从动力响应及应力响应这2个方面分析采空区群失稳控制效果。以某大型金属矿山4个中段12个单元采空区组成的采空区群为例,研究残矿回采工程中完全充填(方案I)与不完全充填(方案II)下采空区群的失稳响应控制。研究结果表明:方案I经充填处理后,拉应力分布范围整体上移,主要集聚在1 570 m中段顶板处,1 420 m中段底板处拉应力集聚现象基本消除;方案II经充填处理后,其拉应力集聚被缓解,保持在稳定范围之内;方案I经充填处理后,采空区群各中段顶板位移及速度响应大幅度下降,达到较好的充填效果;方案II经充填处理后,采空区群各中段顶板位移及速度响应也明显降低,且其降幅与方案I的降幅基本持平;空区群采用方案II充填后,所形成新的采空区群系统具有较强稳定性,考虑到时间成本及资金等情况,采取方案II对关键空区进行初步充填处理更具有可行性。 展开更多
关键词 采空区群 动力响应 应力响应 失稳控制 充填方案
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基于结构模态的纵向采空区群爆破动力响应 被引量：5
10
作者 姜立春 肖康 +1 位作者 吴爱祥 李令鑫 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1615-1619,共5页
构建纵向采空区群离散多自由度动力响应模型,提出基于结构模态的空区群爆破动力响应分析方法.针对某金矿工程实例,对该方法进行检验分析.结果表明:该方法计算结果可直观反映采空区群内部岩体的位移与速度响应规律,揭示岩体爆破动力响应... 构建纵向采空区群离散多自由度动力响应模型,提出基于结构模态的空区群爆破动力响应分析方法.针对某金矿工程实例,对该方法进行检验分析.结果表明:该方法计算结果可直观反映采空区群内部岩体的位移与速度响应规律,揭示岩体爆破动力响应特性,与数值模拟结果趋于一致;受内部阻尼作用,岩体作减幅振动,振幅逐渐衰减至0;在爆破荷载施加位置,岩体响应强度最大,随着与爆破作用点之间距离增大,响应强度呈减弱趋势.结构模态分析方法可大幅缩短计算时间、提高计算效率,为岩体的动力响应研究提供了一种新方法. 展开更多
关键词 采空区群 结构模态 动力响应 模型 爆破荷载
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基于结构离散的复杂水平采空区群残采激励动力响应 被引量：7
11
作者 姜立春 曾俊佳 吴爱祥 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1023-1030,共8页
为研究残采激励下复杂组合水平采空区群的动力响应,借助离散化方法,构建复杂水平采空区群动力响应模型。结合数值模拟,对某大型地下金矿山KT8矿体1100 m中段复杂水平采空区群进行动力响应及应力传递研究。结果表明:爆破激励下,水平采空... 为研究残采激励下复杂组合水平采空区群的动力响应,借助离散化方法,构建复杂水平采空区群动力响应模型。结合数值模拟,对某大型地下金矿山KT8矿体1100 m中段复杂水平采空区群进行动力响应及应力传递研究。结果表明:爆破激励下,水平采空区群结构的改变几乎不会对其作用岩体本身的位移响应和速度响应产生影响,但对其余部分岩体响应产生较为明显的增幅,其中增幅最大的区域是水平采空区群的结构改变处岩体;爆破荷载对其作用岩体应力分布产生较明显的变化,对其余部分岩体不会产生明显的影响。现场工程结果表明,复杂水平采空区群间柱经残采后,所形成新的大采空区稳定性良好,空区周边没有发生大的位移变形,并验证动力响应模型分析的可靠性,该方法为复杂采空区群残采作业提供理论指导。 展开更多
关键词 采空区群 动力响应模型 应力传递 结构离散
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水平采空区群动力响应的类非线性振动模型 被引量：7
12
作者 姜立春 曾俊佳 吴爱祥 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1577-1584,共8页
在线性多自由度振动模型的基础上,考虑到围岩对水平采空区群的水平地应力作用及能量耗散影响,引入水平地应力因子a和类非线性因子p,建立适用于水平采空区群的类非线性多自由度振动模型。基于单个间柱微差爆破及间隔间柱单段爆破2个算例... 在线性多自由度振动模型的基础上,考虑到围岩对水平采空区群的水平地应力作用及能量耗散影响,引入水平地应力因子a和类非线性因子p,建立适用于水平采空区群的类非线性多自由度振动模型。基于单个间柱微差爆破及间隔间柱单段爆破2个算例,对类非线性多自由度振动模型的合理性进行验证。研究结果表明:水平地应力未对水平采空区群的动力响应造成明显的影响,可忽略水平地应力的作用(a=0);采用标准动载荷S(t)计算水平采空区群各岩体的类非线性因子p是可行的,对于同一矿山,只需计算1次p,便可应用到类似工况,节省了p的取值时间;对比线性模型,类非线性振动模型结果与数值模拟结果更加吻合,较好地揭示了水平采空区群各岩体的动力响应规律。 展开更多
关键词 岩体力学 水平采空区群 动力响应 多自由度振动模型 水平地应力 能量耗损
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复杂采空区群稳定性数值分析及安全分级评价 被引量：11
13
作者 周科平 曹立雄 +4 位作者 李杰林 张玮 杨承业 张孝平 高乐 《黄金科学技术》 CSCD 2022年第3期324-332,共9页
采空区已成为影响矿山安全生产的重大隐患。为了准确分析复杂采空区群的稳定性,加强矿山对采空区群的安全管控,基于某矿山采空区群精细探测数据,采用Geomagic、Midas GTS与FLAC3D的耦合建模以及数值模拟分析方法,对复杂采空区群进行稳... 采空区已成为影响矿山安全生产的重大隐患。为了准确分析复杂采空区群的稳定性,加强矿山对采空区群的安全管控,基于某矿山采空区群精细探测数据,采用Geomagic、Midas GTS与FLAC3D的耦合建模以及数值模拟分析方法,对复杂采空区群进行稳定性分析;同时,以采空区类型、岩石抗压强度和暴露面积等16项指标建立了复杂采空区群的安全分级评价体系,开展了复杂采空区群安全分级评价。结果表明:大矿体采空区上盘及东南方向顶板存在垮落隐患;五盘区采空区西北方向顶板“跳板状”围岩在残矿回采过程中将发生大幅形变;主采区各采空区相隔的间柱存在较大的应力集中现象。结合采空区安全分级评价结果,提出了各采空区的处理措施建议。研究结果为同类矿山的采空区稳定性分析和安全分级评价提供了借鉴。 展开更多
关键词 采空区群 耦合建模 稳定性分析 安全分级评价 危险度评价 物元可拓评价模型
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大型复杂采空区群的稳定性数值分析及隐患区域预测 被引量：9
14
作者 李杰林 高乐 +1 位作者 杨承业 周科平 《黄金科学技术》 CSCD 2022年第3期315-323,共9页
大型采空区灾害存在突发性与破坏范围大等特点,如何对采空区灾害进行有效的预防和控制是采空区隐患治理的重要工作。以某矿山为背景,利用井下无人机三维激光扫描系统对采空区进行精细探测,并利用Geomagic对模型进行优化,然后利用FLAC3D... 大型采空区灾害存在突发性与破坏范围大等特点,如何对采空区灾害进行有效的预防和控制是采空区隐患治理的重要工作。以某矿山为背景,利用井下无人机三维激光扫描系统对采空区进行精细探测,并利用Geomagic对模型进行优化,然后利用FLAC3D进行采空区稳定性分析,确定了大型复杂采空区的隐患区域;将圈定的隐患区域与现场采空区实际冒落情况进行对比,验证了采空区空间结构演化结果与数值分析结果相吻合,证实了该数值分析方法的可靠性。最后基于采空区三维激光扫描结果,再次对采空区进行数值分析,重新圈定采空区的隐患区域。研究结果为矿山采空区安全隐患识别和治理措施的制定提供了科学依据。 展开更多
关键词 大型采空区群 三维激光扫描 无人机 数值计算 隐患治理
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采空区群动力响应的类层间剪切模型法研究 被引量：2
15
作者 姜立春 王国伟 吴爱祥 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期256-263,共8页
为研究采空区群内岩体介质动力响应特性,提出采空区群动力响应的类层间剪切模型法。通过将上覆岩层等效为由"虚拟间柱群"和集中质量块组成的系统,将周边围岩等效为剪切力Q的作用,构建采空区群类层间剪切模型,建立采空区群内... 为研究采空区群内岩体介质动力响应特性,提出采空区群动力响应的类层间剪切模型法。通过将上覆岩层等效为由"虚拟间柱群"和集中质量块组成的系统,将周边围岩等效为剪切力Q的作用,构建采空区群类层间剪切模型,建立采空区群内岩体介质的动力响应微分方程;考虑到单元空区的赋存深度和构成形状特征,引入剪切力影响因子δ,修正围岩的剪切力作用。以某金矿5个中段采空区组成的采空区群为例,利用数值分析法与该分析方法进行对比分析。结果表明:上述采空区群赋存环境的等效方法具有可行性;采空区群岩体在其内部阻尼及外部围岩剪切力的双重作用下,作振幅衰减振动;类层间剪切模型法和数值分析法计算记录点的位移、速度时程曲线趋势一致、幅值相近,但前者运算时间更短、效率更高。类层间剪切模型法为研究采空区群动力响应特性提供了一种新思路。 展开更多
关键词 采矿工程 采空区群 动力响应 类层间剪切模型法 上覆岩层
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采空区群的亚稳定“短板”单元甄别 被引量：4
16
作者 姜立春 贾晓川 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期344-348,共5页
尝试性的提出模态分析甄别方法,甄别金属矿采空区群的亚稳定"短板"单元。通过构建单元损伤与空区群结构模态参数之间的关系式,研究各单元的影响权值,评价空区各单元对群落整体稳定的影响。利用数值方法计算的应力、位移变化值... 尝试性的提出模态分析甄别方法,甄别金属矿采空区群的亚稳定"短板"单元。通过构建单元损伤与空区群结构模态参数之间的关系式,研究各单元的影响权值,评价空区各单元对群落整体稳定的影响。利用数值方法计算的应力、位移变化值,校验甄别结果。空区单元要素的分析结果表明,体积小、规整的空区影响权值小;体积大、围岩约束少的空区影响权值大,是系统亚稳定"短板"单元。间(顶)柱单元要素的分析结果表明,随着深度的增加,间柱对采空区群整体稳定性的影响逐渐增大,顶柱的影响则逐渐减小;浅部开采时,亚稳定"短板"单元多为顶柱,深部开采时,亚稳定"短板"单元多为间柱。该方法为甄别采空区群亚稳定"短板"单元提供了一条新的思路。 展开更多
关键词 采空区群 “短板”单元 损伤指标 影响权值
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基于突变和流变理论的采空区群系统稳定性 被引量：17
17
作者 谢学斌 邓融宁 +1 位作者 董宪久 闫泽正 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1963-1972,共10页
为预防地下矿山采空区群系统高应变能的突然释放引发的灾害,通过构建顶板-矿柱三维空间力学模型,利用突变理论和流变力学理论对其稳定性及突变倾向性作定量与定性分析,推导出系统在不同时刻突变并释放能量的数学判据和力学条件,提出系... 为预防地下矿山采空区群系统高应变能的突然释放引发的灾害,通过构建顶板-矿柱三维空间力学模型,利用突变理论和流变力学理论对其稳定性及突变倾向性作定量与定性分析,推导出系统在不同时刻突变并释放能量的数学判据和力学条件,提出系统稳定性的分析算法并验证了其有效性和实用性,在此基础上探讨各影响因子对该系统稳定性的影响。结果表明:随着矿柱流变,系统突变倾向性减小,但顶板整体性逐渐破坏且边界条件依次进入固支、简支和自由边3个阶段,维持系统稳定的矿柱有效承载面积比率临界值ζ_(min)仅在各阶段内连续减小,在顶板简支和自由边的阶段起点处ζ_(min)值突跳增大,3个阶段ζ_(min)值的平均减小速率依次降低;顶板刚度D、上覆岩层荷载q_0、矿柱面积比率ζ和空区群尺寸之间的数值关系对系统稳定性起主导作用。该研究结果可为矿山安全开采规划和采空区群系统稳定性评判及调控提供新思路和新方法。 展开更多
关键词 突变理论 系统稳定性 采空区群 力学模型 流变理论 岩石力学
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水平采空区群动态失稳演化过程及工程控制 被引量：3
18
作者 姜立春 曾俊佳 贾晓川 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第8期821-825,共5页
为研究单层和多层水平采空区群的动态失稳演化过程,采用RFPA岩石破裂过程分析软件,并通过近似重度增加法在数值模型顶部施加增量载荷,表征水平采空区群围岩的折减过程.研究结果表明:对比单层水平采空区群,多层水平采空区群岩体结构具有... 为研究单层和多层水平采空区群的动态失稳演化过程,采用RFPA岩石破裂过程分析软件,并通过近似重度增加法在数值模型顶部施加增量载荷,表征水平采空区群围岩的折减过程.研究结果表明:对比单层水平采空区群,多层水平采空区群岩体结构具有较强的抗破坏能力;单层水平采空区群的间柱失稳过程较分散,而多层水平采空区群的间柱失稳过程则较集中;单层和多层水平采空区群动态失稳的演化过程具有一定的相似性,即按照从中部间柱(底层)、相邻间柱、顶板(底层)到左右两侧帮壁的顺序失稳破坏.根据单层和多层水平采空区群的失稳演化过程,从间柱、顶板、左右帮壁三个方面提出水平采空区群失稳破坏的工程控制措施. 展开更多
关键词 岩石力学 地下矿山 水平采空区群 动态失稳 岩石破裂过程分析 近似重度增加法 工程控制
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多自由度模型法的立体采空区群爆破动力响应研究 被引量：11
19
作者 姜立春 罗恩民 沈彬彬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2407-2415,共9页
提出多自由度模型分析法,构建金属矿采空区群类动力响应微分方程,引入剪切力作用修正因子矩阵λ和作用系数矩阵B,表征外部荷载作用下围岩剪切作用,研究爆破荷载激励下复杂立体采空区群动力响应问题。采用Newmark-β法对采空区群类动力... 提出多自由度模型分析法,构建金属矿采空区群类动力响应微分方程,引入剪切力作用修正因子矩阵λ和作用系数矩阵B,表征外部荷载作用下围岩剪切作用,研究爆破荷载激励下复杂立体采空区群动力响应问题。采用Newmark-β法对采空区群类动力响应微分方程迭代求解,利用Matlab自编程序实现快捷计算,解决了多自由度采空区群动力响应计算效率低、精度差的难题。以某金属矿3×3单元采空区为例,与数值模拟方法进行对比分析表明,该方法可直观地反映立体采空区群内部质点的动力响应规律,二者位移、速度时程曲线变化趋势基本一致,位移变化峰值的区域为爆破荷载施加部位。多自由度模型法计算结果与现场位移监测对比表明,两者变化规律相似,位移峰值在同一数量级上,后者位移变化具有滞后性。该方法为复杂立体采空区群的动力响应研究提供了一种新思路。 展开更多
关键词 多自由度模型法 动力响应 立体采空区群 爆破荷载 NEWMARK-Β法
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基于FLAC^(3D)的大型采空区群稳定性数值模拟分析 被引量：18
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作者 何标庆 《中国矿业》 北大核心 2018年第7期99-102,共4页
根据采空区群分布情况,首先用高精度BLSS-PE矿用三维激光扫描测量系统进行精密探测,获得了105万m3大型采空区群,然后采用数值模拟软件FLAC3D计算分析该采空区群稳定性状况,模拟结果显示,间柱多发生塑性破坏,采空区群上下盘易发生拉破坏... 根据采空区群分布情况,首先用高精度BLSS-PE矿用三维激光扫描测量系统进行精密探测,获得了105万m3大型采空区群,然后采用数值模拟软件FLAC3D计算分析该采空区群稳定性状况,模拟结果显示,间柱多发生塑性破坏,采空区群上下盘易发生拉破坏,存在大规模冒落危害,安全隐患突出。 展开更多
关键词 采空区群 激光探测 FLAC^3D 稳定性分析 安全隐患
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