文摘

在整个生命周期中提取结构块的屈服我从一开始的道路开挖的矿石画画,有很多影响因素提取结构的稳定性。我网站的调查表明,提取结构往往呈现重复不稳定的规律。为了揭示重复提取结构的不稳定的机理,提取结构的整个生命周期可分为三个阶段,即提取结构的形成阶段,削弱阶段没有初始屈服,矿石崩落和绘画阶段。三维有限差分软件FLAC^{3 d}是用于建立的数值模型提取结构在整个生命周期中块崩落法。矿石崩落和矿石的过程图取代人工开挖的屈服区域上方削弱空间和应用压力主要的顶点。提取结构的应力和位移演化规律在整个生命周期的三个阶段进行了研究,对桥梁的失稳特征与提取结构的在我的网站。提取结构的整个生命周期不稳定机制在我Tongkuangyu透露;附近的研究结果表明,提取结构推进削弱面前很容易产生压应力集中的作用下采场围岩应力拱;如果岩体剪切破坏条件,提取结构的不稳定。提取结构附近的推进削弱面前逐渐转移到削弱空间下的面积与削弱增长,逐渐和拉伸应力集中出现在侧壁的矿石加载巷道和主要的顶端;如果岩体的抗拉强度超过提取结构,再次发生不稳定。它有助于减少提取结构的不稳定的可能性,促进表土矿石崩落后尽快开始削弱。

1。介绍

近年来日益激烈的市场竞争,使用高效的采矿方法和大规模采矿工业自动设备已成为一个趋势。大块坍落是一种低成本、高效率、大规模的采矿方法;块崩落开采矿产资源开采深度是首选方法,因为它少量的岩石钻探和巨大的生产能力1- - - - - -3]。的提取结构的通用术语矿块崩落法的一系列道路和室用于矿石画底切水平和生产水平(4,5]。提取结构进行矿图的任务。一旦提取结构受损,屈服了矿石不能运输的生产水平。因此,提取结构的稳定性是非常重要的,这是成功的关键因素之一。矿块崩落法的应用由于提取结构块的使用寿命长屈服我和许多因素影响稳定,提取结构的维护困难和不稳定的风险很高。

许多专家研究了提取结构的不稳定原因过程中块崩落采矿。Trueman et al。6- - - - - -8]研究破坏模式的影响,水平应力,和其他因素对利用矿块崩落法的提取结构理论分析,数值模拟,和其他方法,提出了相关的控制措施。罗哈斯et al。9,10)监测的应力和微地震事件的生产道路探索原因提取结构的不稳定性在矿石屈服阶段。皮尔斯et al。11- - - - - -13)研究了矿石的力量大部分矿石中提取结构图纸阶段,和研究结果表明,不平衡的矿图并不是有利于提取结构的稳定性,和放矿巷道的最大垂直应力可达12倍底部的垂直应力的矿石。卡斯特罗et al。14,15)使用实验室物理实验探索提取结构的垂直应力在矿图阶段,和研究结论提出垂直压力主要是受到矿石绘图区域的面积和监控之间的距离画前沿点和铁矿石。

在整个生命周期的提取结构阻止屈服我的道路开挖的矿石的开始画画,影响其稳定性的因素有很多。条件下的大型水平地应力,发现提取结构往往呈现重复不稳定的规律。以往的研究并没有显示的重复不稳定机制提取结构在整个生命周期中块崩落法。夏et al。16- - - - - -18)透露的原因重复提取结构的不稳定性机制过程中削弱,但没有考虑矿石屈服阶段的影响。为了揭示重复提取结构的不稳定的机理,提取结构的整个生命周期可分为三个阶段,即提取结构的形成阶段,削弱阶段没有初始屈服,矿石崩落和绘画阶段。基于Tongkuangyu矿山的工程背景,一个典型的块矿在中国屈服,应力和位移的演化特征提取结构在整个生命周期的块屈服被使用三维有限差分软件FLAC模拟^{3 d},仿真结果与结构的不稳定性特征提取在我的网站。提取结构的失稳机理是透露,在整个生命周期具有重要意义,以确保安全的街区洞穴挖掘。

2。不稳定的特点,提取结构Tongkuangyu我的

的不稳定特征提取结构主要体现在生产巷道的破坏,主要的顶点的崩溃,使巷道的变形,和通风井的错位;这是显示在图1。

基于损伤区域的现场调查和分析Tongkuangyu矿山的生产水平的时空演变过程的不稳定区域提取结构多年来了,可以找到和下面的不稳定的法律:(1)大部分的不稳定区域提取结构发生在20 - 30米的范围在推进削弱,这显示了地面压力失败的矿石和矿石加载道路(2)削弱了的进步,一些不稳定的区域提取结构出现重复修复后不稳定,也有一定比例的不稳定性在削弱空间,显示了重复失败的矿石和矿石加载道路(3)削弱面积的增加,损伤区域的生产水平逐渐增加,和地面压力的行为变得更加激烈

3所示。建立提取结构的数值模型在整个生命周期

3.1。数值模型建立方法

三维有限差分软件FLAC^{3 d}用于建立数值模型。FLAC^{3 d}软件适用于模拟连续介质的应力和变形,因此,它具有学习的压力提取结构形成阶段和削弱阶段时,上覆岩层崩落矿石不形式。然而,FLAC^{3 d}不适合的模拟研究覆岩屈服和矿石批量绘制。颗粒流代码(PFC)和三维离散单元代码(3 dec)有很大的优势在总体流动模拟矿石和矿石崩落,但计算效率低下的一个大规模的挖掘模型。有必要设计合理的建模方法研究的压力通过FLAC矿石中提取结构屈服阶段^{3 d}。

针对削弱阶段表土矿石时没有形成初始屈服,三个削弱单位是预设的。提取结构开挖后的应力状态监控每个削弱单元,分别。它可以用来研究提取结构的进化压力的增加,削弱区域。

压力的研究提取结构演变规律,在屈服阶段不涉及屈服过程的显示,和只研究了提取结构的应力状态之前和之后的矿石崩落过程中削弱。因此,在建模的过程中,命令流可以用来手动挖掘预设三个圆顶屈服区域一步一步。崩落区范围的确定根据以下原则,近似的塑性区范围是首先确定表土地层模拟削弱的每一步,然后,根据观察到的优化进行了屈服范围上面板矿井的巷道。后削弱的面积单位的面积达到初始屈服,第一个圆顶屈服区域人工挖掘的命令流。进步的削弱,其他两个屈服区域发掘手动。因此,崩溃的动态过程可以转换成一个静态的过程,和提取结构的应力演化规律的过程中屈服阶段可以监测和研究。

矿图的模型阶段表土矿石崩落成立后的结论矿石批量提取结构的受力分析研究了皮尔斯(9]。矿石主要的压力作用于提取结构主要是通过主要的转弯角。在矿图的过程中,内部的流动矿石生产平衡压力拱。由于影响平衡拱的铁矿石大部分,顶部垂直应力的主要诱变不同于矿石散装的底部,如图2。从公式(1),压力作用于顶部的主要诱变是1.6倍的平均垂直底部压力采场矿石体积。 在哪里是加载邻矿巷道之间的距离,和它是30 m Tongkuangyu我吗是drawbell的长度,它是我在Tongkuangyu 11米。削弱水平的埋深在530年Tongkuangyu面板主要分段是536米。底部的平均垂直应力采场的矿石体积约为1.5 MPa的插值根据功能关系图3。因此,垂直压力作用于主要的顶点的顶部为2.4 MPa。均匀压力为2.4 MPa可以应用于以下主要诱变的崩落空间代替上面的矿石散装矿石绘图过程中提取结构。因此,动态模拟不连续介质转化为静态模拟连续介质,和矿石中提取结构的应力演化过程图阶段可以研究。

总之,通过合理的概念建模方法和基于三维有限差分软件FLAC数值模拟^{3 d},应力演化过程的整个生命周期中提取结构可以有效地研究,然后,提取结构的失稳机理。

3.2。模型结构参数

模型的总体结构如图4(一),模型的内部结构如图4 (b)。模型的范围主要取自当地的分段在530面板Tongkuangyu 4号矿体的矿。模型410罢工长度,长度291米垂直罢工,310的身高,1942313单位。根据研究内容的需要,总共9矿石加载道路,60矿石绘画道路,和60 drawbells排列在生产层面,和生产水平的埋藏深度是545米。开放面对drawbell顶部 ( ),底部开放的脸 ( ),和高度为10米。矿石的净截面绘制道路和矿石加载道路 ( )。生产水平和削弱水平之间的距离是10米;加载邻矿巷道之间的距离30米;矿石绘画道路被安排在分支鲱鱼骨类型15米的距离。上面的削弱程度安排提取结构,和五个削弱单位排列从右到左。削弱高度是12米,削弱单位被安排在对角线方向一步一步,使模拟更符合实际情况的削弱Tongkuangyu我的。削弱以上三个屈服单元排列;这是显示在图4 (b)。

3.3。强度条件和边界条件

采用莫尔-库仑准则计算。Hoek-Brown判据的许多参数可以计算与裂隙岩体失败(19- - - - - -21]。为了有效地描述裂隙对岩体的强度的影响在数值模型中,需要一些参数的等效计算Hoek-Brown之间针对摩尔-库仑准则和标准。数值模型的岩体力学参数如表所示1。

垂直应力的数值模型与深度的线性变化。根据矿体的埋深和岩体的平均密度,垂直应力应用于飞机模型的顶部。内的原位应力测量应用模型中,水平运动是有限的模型,和垂直运动模型的底部飞机上是有限的。

内的原位应力应用模型如下:

3.4。数值模拟步骤提取结构的整个生命周期

数值模型的模拟过程进行了根据实际削弱我Tongkuangyu模式。首先提取结构形成,然后,削弱层面挖掘;具体步骤如下:(1)建立了三维模型,初始应力和边界条件形成的初始平衡状态。在这个时候,岩体在地应力状态(2)提取结构是由挖掘矿石加载道路、矿石绘画道路,drawbells(3)削弱程度分为五个单元沿对角线方向和被梯子类型,如图4 (c);每一种颜色代表一个削弱单元。两个削弱单元被逐步挖掘形成主要诱变首先;初始屈服并不在这个阶段形成。的应力和位移状态主要诱变和生产道路进行了监测和分析(4)开挖的其余三个削弱单位一步一步,三矿崩落地区出土反过来,代表表土矿石的连续屈服。同时,垂直向下均匀应力是主要应用于诱变形成下屈服区域,代表压力对矿石提取结构的体积。的应力和位移状态主要诱变和生产道路进行了监测和分析

4所示。提取结构的机械效应在整个生命周期

4.1。应力演化特征提取结构在整个生命周期

以下4.4.1。演化特征提取结构的最大主应力

进化特征轮廓的最大主应力剖切面的生产水平在每个阶段如图5的进化特征轮廓的最大主应力切割面提取结构如图6。在所有轮廓,负值表示压应力,正值表示拉应力。红色区域的轮廓的高应力集中区域最大主应力,和它的价值负的,所以它的存在形式的压应力。

提取结构形成挖掘矿石加载道路后,矿石绘画道路,drawbells。从数据可以看出5(一个)和6(一)上的压应力集中的两个侧壁矿石加载道路和矿石绘画道路在一个小范围内,最大值为40.5 MPa,应力集中系数是1.8。大多数的整个提取结构应力集中区域,提取结构的整体稳定开挖完成时不受影响。

从数据可以看出5 (b)- - - - - -5 (d)削弱了发展,生产水平的抗压应力集中在削弱空间逐渐释放。最大主应力是正的,所以它变成了拉应力的状态。只有一个小范围的压应力集中的生产水平下削弱右侧边界。抗压应力集中逐渐转移到附近的推进削弱,和压缩应力集中的区域逐渐扩大。应力集中在第一次矿石加载道路和矿石绘画道路推进削弱前的前增加后明显削弱。第三削弱单元开挖后,附近的生产水平的最大压应力推进削弱前达到46.2 MPa,高于12.7%,提取结构的最初形成时,压应力集中系数达到2。如数据所示6 (b)- - - - - -6 (d)的形成主要的顶点后,它在的地方压应力减小。

削弱面积的不断增加,表土矿石达到水力半径后崩溃。如数据所示5 (d)和5 (e)、生产集中程度的压应力水平推进削弱前线附近表土矿石崩落后略有降低。如数据所示5 (e)- - - - - -5 (g),连续屈服表土矿石,生产的压应力水平附近推进削弱面前继续增加。矿图的最大压应力水平推进线前达到53.2 MPa开挖后第五削弱单元和第三单元屈服,高于29.5%,提取结构的最初形成时,压应力集中系数达到2.3。

4.1.2。演化特征提取结构的最小主应力

进化特征轮廓的最小主应力剖切面的生产水平在每个阶段在图所示7和演化特征轮廓的最小主应力切割面提取结构如图8。红色区域的轮廓是高应力集中区域的最小主应力,这是积极的,它存在于形式的拉应力。

提取结构形成挖掘矿石加载道路后,矿石绘画道路,drawbells。从数据可以看出7(一)和8(一个)十字路口上的拉应力集中的矿石加载道路和矿石绘画道路在一个小范围;的最小值为2.5 MPa。大多数的整个提取结构应力集中区域,提取结构的整体稳定开挖完成时不受影响。通过比较图5(一个)与图7(一),发现拉伸应力集中而不是压应力集中容易发生在铁矿石装入的十字路口道路和放矿后道路提取结构形成。

从数据可以看出7 (c)和8 (d)削弱的发展,生产水平的拉伸应力集中在削弱空间逐渐明显,干扰是逐渐增加。在初始阶段,提取结构的形成,抗拉应力集中在十字路口。第三削弱单元开挖后,两侧壁的矿石加载道路和矿石绘画道路下削弱空间受到高拉应力的影响。最大拉应力是5.8 MPa, 1.3倍提取结构初步形成。从数据可以看出8 (b)- - - - - -8 (d)上的拉应力集中主要的顶端形成后的支柱;经过三个步骤的削弱,最大拉应力的主要顶端增加从2 - 4 MPa MPa。

削弱面积的不断增加,表土矿石洞穴和铁矿石大部分落在提取结构下削弱空间。此时,有序的矿石进行绘图。从数据可以看出7 (d)- - - - - -7 (e)和8 (d)- - - - - -8 (e)之后,矿体大部分落下来,开始提取矿石,最大拉应力集中在两侧壁的矿石加载道路和矿石绘画道路从5.8 MPa下削弱空间减少到3.8 MPa,和最大拉应力主要集中在从4 MPa顶端下降到2.5 MPa。拉伸应力集中提取结构的范围也略有减少,所以矿石批量提取结构可以有效降低提取结构的拉伸应力集中在削弱空间。从数据可以看出7 (e)- - - - - -7 (g)削弱的进步,连续屈服的表土矿石,和有序的放矿,矿石两侧壁上的拉应力集中加载道路和矿石绘画道路下削弱空间逐渐增加;开挖后的第五削弱单元和第三单元屈服,最大拉应力增加到5.7 MPa。从数据可以看出8 (e)- - - - - -8 (g),削弱和屈服的持续的过程,积累的铁矿石大部分提取结构逐渐增加,铁矿石画点也逐渐增加,而抗拉应力集中提取结构的范围逐渐减小,但拉应力集中在主要的顶端继续增加。开挖后的第五削弱单元和第三单元屈服,最大拉应力集中在主要的顶点达到4 MPa。

从数据的比较可以看出5和7进步的削弱,附近的生产水平推进削弱面前逐渐转向削弱空间下的位置,和高应力集中的两个侧壁矿石加载道路和矿石绘画道路逐渐转向高强度应力集中。

4.2。位移演化特征提取结构在整个生命周期

4.2.1。准备演化特征的提取结构的水平位移

进化特征轮廓的水平位移剖切面的生产水平在每个阶段在图所示9,进化特征轮廓的水平位移切割面提取结构如图10。红色区域的轮廓的面积更大的位移以及积极的方向 - - - - - -轴,和蓝色区域轮廓的面积较大的位移以及消极的方向 - - - - - -轴。

提取结构形成挖掘矿石加载道路后,矿石绘画道路,drawbells。从图可以看出9(一个)矿石的胎侧加载道路位于边界的生产水平变形,胎侧墙的矿石加载道路位于左向右边界变形,胎侧和矿石加载道路位于正确的左边界变形;最大值只有16.8毫米。从图可以看出10 ()的两个侧壁drawbells靠近;最大水平位移值是18.3毫米。在一般情况下,巷道的位移不大提取结构的初步形成后,不能影响矿业生产。

从数据可以看出9 (b)- - - - - -9 (d)进步的削弱,矿石装入的侧壁附近道路推进削弱前变形向右,左侧壁的位移大于右侧壁;此外,削弱区域的位移增加而增加。经过三个步骤的削弱,位移值增加从18.9毫米到28.8毫米。从数据可以看出10 (b)- - - - - -10 (d),左侧壁附近的第一drawbells削弱前变形向右;经过三个步骤的削弱,位移增加从18.3毫米到30.2毫米。附近的位移主要诱变削弱前变形向右;经过三个步骤的削弱,位移增加从18.3毫米到30.2毫米。

从数据可以看出9 (e)- - - - - -9 (g)和10 (e)- - - - - -10 (g)之后,表土矿石崩落,削弱区域不断增加,铁矿石加载道路的变形,主要诱变,drawbells在削弱边界不断增加。开挖后第五削弱单元和第三单元屈服,矿石胎侧的最大位移加载附近道路推进削弱前增加到42.6毫米,矿石和胎侧的最大水平位移加载道路,主要诱变和附近drawbells推进削弱前增加到42.6毫米,53.4毫米,分别和53毫米。

4.2.2。演化特征的提取结构的垂直位移

进化特征轮廓的垂直位移剖切面的生产水平在每个阶段在图所示11,进化特征轮廓的垂直位移切割面提取结构如图12。红色区域的轮廓的面积更大的位移以及积极的方向 - - - - - -轴,和蓝色区域轮廓的面积更大的负方向的位移 - - - - - -轴。

提取结构形成挖掘矿石加载道路后,矿石绘画道路,drawbells。从数据可以看出(11日)和12(一个)drawbells消退的屋顶,沉降值是18.3毫米。轻微的地板底鼓发生在铁矿石加载道路和drawbells,底鼓发生和值是12.7毫米。提取的其他部分结构的垂直位移很小,不影响采矿活动。

从数据可以看出11 (b)- - - - - -11 (d)和12 (b)- - - - - -12 (d)进步的削弱,提取结构的垂直位移在削弱空间削弱面积的增加而增加;削弱了三个步骤后,矿石的地板的最大垂直位移加载道路,主要诱变和地板下的drawbells削弱空间增加从27.3毫米,30.8毫米,21.4毫米到77.4毫米,95.7毫米,77.9毫米,分别。

从数据可以看出11 (d)- - - - - -11 (e)和12 (d)- - - - - -12 (e)向上,表土矿石屈服后,提取结构的位移在削弱空间略有减少。然而,从数据可以看出11 (e)- - - - - -11 (g)和12 (e)- - - - - -12 (g)的持续增加,削弱区域,提取结构的向上位移下削弱空间不断增加,出矿巷道地板上的价值,主要诱变和drawbells地板下削弱空间增加到102毫米,98.5毫米,分别and117mm。

从数据的比较可以看出9和12推进的削弱,提取结构的水平位移在推进削弱面前变得更大,而提取结构的垂直位移在削弱空间变得更大。

5。提取结构在整个生命周期的不稳定机制

5.1。提取结构的不稳定性机制推进附近的削弱

为了研究提取结构的不稳定性机制推进削弱前线附近,有必要深入分析提取结构的应力和位移变化规律的削弱和矿石屈服阶段。根据提取结构的应力演化特征的分析,提取结构主要受到压应力在推进削弱。因此,应力监测点设定在推进削弱附近的生产水平。最大压应力的变化规律与削弱区域如图(13日)。图中的削弱区域0代表削弱之前提取结构的应力状态。

据图分析(13日),可以发现,在表土矿石的初始屈服之前,削弱区域的不断增加,在生产水平压应力的集中程度在推进削弱面前变得越来越明显。主要原因是形成压力拱在削弱削弱后的空间。削弱面积的不断增加,压力拱的跨度的增加,和表土矿石的重量逐渐增加;应力集中的程度压力拱的范围变得越来越高。它可以表明,提取结构的压应力增加附近推进削弱。根据莫尔-库仑准则,如果岩体的剪切破坏条件提取结构,地面发生故障时的压力。当削弱达到屈服的水力半径,表土矿石产生初始屈服,上覆岩层的重量可以减少矿石。因此,压应力在压力拱的范围降低,这表明,提取结构的压应力略有减少附近推进削弱。因此,必须采取有效的措施及时覆矿石诱导崩落削弱后,这可以帮助减少提取结构的抗压应力集中在推进削弱。之后,不断削弱,采场跨度继续增加; the weight of overburden ore borne by the stress arch increases continuously in general, although the process is accompanied by the collapse of ore. Therefore, the stress of the extraction structure near the advancing undercut front, and if the support is weak in production level, the ground pressure behavior become more and more intense. It can be shown as the ground pressure failure of ore loading roadways and ore drawing roadways.

为了研究附近的压力拱的影响范围推进削弱前在连续屈服阶段,应力监测点排列在第一次加载巷道矿前削弱前在第五削弱一步。压应力的空间分布的两个侧壁矿石加载巷道附近推进削弱前图所示13 (b)。最高压力值的40.6 MPa,提取结构的形成作为基线,和监测点的压力高于基线应力值位于压力增加面积,而监视点的压力低于基线应力值位于应力降低区。它可以看到从图的分析13 (b)位置2米~ 28米前的推进削弱前压力拱的影响范围,在压力增加面积。因此,在削弱的过程中,如果前面的提取结构的支持推进削弱面前弱或符合提取结构岩石强度较低,提取结构的不稳定。因此,提取结构的不稳定可以发现早在28 m推进削弱前的前面。崩溃的放矿巷道图所示(14日)的严重畸形的侧壁通过静脉严重矿图,如图14 (b)。不稳定的特点,提取结构的发生时间,法律前的推进削弱前与数值模拟结果相一致。

为了研究提取结构的变形规律推进削弱前的前面,位移监测点安排在生产水平。发现提取结构的水平位移在推进线明显大于垂直位移。的 - - - - - -方向的水平位移分析的左侧壁矿巷道和drawbell如图15。

从图可以看出15的增加,削弱区域,提取结构的位移在推进前削弱前继续增加,变形后仅小幅减少初始屈服。结果表明,上覆岩层的崩溃矿石尽快有助于减少提取结构的横向变形前的推进削弱。根据现场调查,矿石的边墙变形图前的推进削弱前是认真的,和它接近削弱空间。如图14 (b),侧壁故障现象与数值分析结果是一致的。

5.2。提取结构下削弱空间的不稳定机制

为了研究提取结构的失稳机理机制下提取结构削弱空间,有必要深入分析提取结构的应力和位移变化规律的削弱和矿石屈服阶段。根据提取结构的应力演化特征的分析,提取结构主要受拉伸应力下削弱空间。因此,应力监测点设定在矿石的侧壁加载巷道和主要的顶点在削弱空间。最大拉应力的变化规律与削弱区域如图(16日)。图中的削弱区域0代表提取结构削弱前的应力状态;没有主要诱变是在这个时候形成,所以的拉应力值主要顶点是失踪。

它可以看到从图的分析(16日),之前的初始屈服的形成上覆岩层矿石,削弱区域的不断增加,拉伸应力集中程度的矿石的侧壁加载巷道和提示下主要的顶端削弱空间变得越来越明显。这主要是因为高水平构造应力和垂直应力共同作用削弱后,提取结构产生垂直向上弯曲变形。为了抵抗弯曲变形,提取结构产生更高的拉应力。后的初始屈服表土矿石,矿石主要落在提取结构和开始提取矿石有序。此时,拉伸应力集中的侧壁矿石加载巷道和提示下主要的顶端释放在一定程度上削弱空间。应采取措施促进表土矿石的崩溃在削弱后,可有效减少对提取结构的拉伸应力集中在削弱空间。然而,削弱区域的不断增加和表土矿石崩落,采场空间变得越来越大,和提取的弯曲变形结构变得越来越大,因此,拉伸应力集中提取结构继续增加。在这个时候,如果应力超过岩体的抗拉强度提取结构,提取结构的不稳定。矿的两个侧壁上的拉应力加载下巷道削弱空间总是高于主要的顶点,这表明矿石加载巷道比主要的顶点,容易被破坏和应加强的支持。

为了研究提取结构的变形规律在削弱空间下,位移监测点安排在生产水平。发现提取结构的垂直位移在削弱空间明显大于水平位移。地板的向上位移分析的放矿巷道和主要顶点如图16 (b)。的增加,削弱区域,提取结构的垂直位移在削弱空间继续增加,这表明向上位移的矿图巷道地板和主要的顶端增加。变形后仅小幅减少初始屈服,这表明铁矿石大部分有序的屈服在采场放矿可以帮助减少提取结构的竖向变形。与数据(16日)和16 (b),可以发现,拉伸应力集中提取结构增加而增加的向上偏转削弱下提取结构的空间。它可以得出的结论是,提取结构的拉伸应力下削弱空间由于提取结构的弯曲变形阻力对削弱空间。子结构的向上偏转后减弱初始屈服,所以提取结构的拉伸应力集中是削弱,这有助于维持提取结构的稳定性。矿石中肋骨剥落加载巷道图所示(17日)矿石中,底鼓巷道加载如图17 (b);数值分析的结果是一致的与地面压力失败现象的实地调查。

5.3。重复不稳定机理,提取结构在整个生命周期

为了探索重复不稳定的机制提取结构在整个生命周期中,同一位置的应力变化规律与削弱一步提取结构的分析,如图18。步骤0在图18时的状态提取结构不进行削弱。削弱的第一和第二步骤后,监控点位于提取结构推进削弱前的前面。削弱了第三步后,监控点位于提取结构下削弱空间。

它可以看到从图的分析18提取结构的最大主应力在推进前削弱前增加从38.8 MPa到43.3 MPa时,迅速推进削弱前接近监测,提取结构和符号是负的,所以前面的推进削弱前的浓度区域压应力。削弱了第三步后,提取结构的监测是在削弱空间。此时,压应力逐渐降低到5.2 MPa,而最小主应力变得积极和增加到3.3 MPa,和监控点提取结构的拉伸应力集中区域。可以看出前面的提取结构推进削弱方面主要提出了压应力集中,并提取结构下削弱空间主要提出了拉伸应力集中。削弱的逐渐进步,提取结构提出了压应力集中首先然后拉伸应力集中在同一位置。提取结构可能会损伤两次。如图19、矿石后再加载道路受损的支持。

总之,提取结构的不稳定机制在整个生命周期中块屈服我总结如下:块崩落采矿过程中在高水平构造应力下,进步的削弱,提取结构的应力提出了压应力集中的应力变化规律是前抗拉应力集中。不稳定机制的原理图提取结构如图20.。形成压力拱在削弱空间被削弱;空间形式表现为一个蛋形厚壁结构与长轴的方向削弱进步和短轴方向的削弱,和采场周围是一个蛋形厚壁结构。提取结构推进削弱前的前压应力增加的影响下区域,提取结构削弱空间下的压应力卸载区和拉应力增加区。与削弱区域和采场跨度的不断增加,上覆岩层的重量矿石由压力拱上面削弱空间增加,和前面的提取结构的压应力不断推进削弱前增加。根据莫尔-库仑准则,当压力达到的剪切破坏条件提取的岩体结构,地面压力损失发生时,和提取结构的不稳定可以导致增加的伤害范围。随着削弱持续,提取结构位于压缩应力集中区域逐渐转移到削弱空间下的位置。高水平构造应力和垂直压力的影响,开挖空间压缩,提取结构产生向上弯曲变形。为了抵抗弯曲变形,提取结构逐渐改变张力状态。削弱空间的增加,拉伸应力的集中程度变得越来越高。 When the tensile stress of the extraction structure exceeds the tensile strength of the rock mass, the ground pressure damage occurs again. Therefore, during the process of mine production, repeated instability of extraction structure may occur. With the increase of undercut area, the stress value increases gradually, and the ground pressure behavior becomes intense. At the same time, in the early stage of undercutting, to induce the overburden ore caving timely, orderly ore drawing can reduce the compressive stress concentration on the extraction structure in front of the advancing undercut front and the tensile stress concentration on the extraction structure under the undercut space. A combined support form of bolt mesh cable shotcreting and floor concrete reverse arch should be established before the high stress formation in front of advancing undercut front, which could effectively control the loose deformation of the surrounding rock of the ore drawing roadway, and increase the stability of the extraction structure.

6。结论

提取的三维数值模型结构在整个生命周期中建立了矿块崩落法;获得的应力和位移演化规律符合的不稳定特征提取结构在我的网站。可以得出以下结论:(1)提取结构推进削弱前线附近容易产生压应力集中的作用下采场围岩应力拱;如果岩体剪切破坏条件,提取结构的不稳定(2)提取结构附近的推进削弱面前逐渐转移到削弱空间下的面积与削弱增长,逐渐和拉伸应力集中出现在侧壁出矿巷道和主要的先端;如果岩体的抗拉强度超过提取结构中,再次出现不稳定(3)覆矿石诱导崩落尽快可以减少抗压应力集中提取结构推进削弱前和前下的拉伸应力集中提取结构削弱空间,这有助于减少提取结构的不稳定性的概率

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究得到了国家自然科学基金(批准号51574015)。