采矿巷道围岩变形机制数值模拟研究

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (3): 654-658.

采矿巷道围岩变形机制数值模拟研究

周传波¹，郭廖武²，姚颖康¹，尹小鹏²，姜守俊¹

1.中国地质大学（武汉）工程学院，武汉 430074；2.武钢矿业公司，武汉 430080

收稿日期:2008-06-26 出版日期:2009-03-10 发布日期:2011-01-28
作者简介:周传波，男，1963年出生，博士，教授，博导，主要从事采矿工程和地下建筑工程研究。

Numerical simulation of wall rock deformation mechanism of mining tunnel

ZHOU Chuan-bo¹, GUO Liao-wu², YAO Ying-kang¹, YIN Xiao-peng², JIANG Shou-jun¹

1. Engineering Faculty, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China; 2. Mining Company of Wuhan Steel and Iron Co. Ltd., Wuhan 430080, China

Received:2008-06-26 Online:2009-03-10 Published:2011-01-28

摘要/Abstract

摘要：

研究了大冶铁矿龙洞-62 m、-74 m水平采矿巷道开挖后的二次应力分布及巷道变形机制。首先根据现场工程地质勘查和室内岩石力学试验对巷道围岩进行了工程地质分组和岩石力学参数确定；在此基础上运用FLAC3D数值模拟软件研究了巷道开挖后的应力应变状态，分析了围岩变形机制；并根据-74 m水平采矿巷道的收敛监测数据对比验证了数值模拟结果。研究结果表明，围岩条件不同的采矿巷道其二次应力分布影响范围有所差异，但围岩主应力总体上表现为由巷道边墙中下部位的压应力集中带逐步过渡到拱顶、底板一定范围内的拉应力集中带。

关键词: 采矿巷道, 二次应力分布, 变形机制, 数值模拟, 收敛监测

Abstract:

The secondary stress distribution and deformation mechanism of excavated mining tunnel of -62 m, -74 m in Daye mine are studied. Firstly, the wall rocks of tunnel are grouped to different engineering geology groups; and the rock mechanical parameters of wall rock are determined based on geological investigation of field engineering and indoor rock mechanical experiment. The state of stress and strain of excavated tunnel is simulated by FLAC3D; and the wall rock deformation mechanism is also analyzed. The numerical simulation results are validated by convergence monitoring data of -74 m mining tunnel. The results show that the ranges of secondary stress distribution have differences corresponding to different wall rock conditions of mining tunnel; but the principal stress distribution transits from compressive stress centralized in mining tunnel sidewall to tensile stress centralized in mining tunnel vault and floor.

Key words: mining tunnel, secondary stress distribution, deformation mechanism, numerical simulation, convergence monitoring

中图分类号:

TB 115

周传波，郭廖武，姚颖康，尹小鹏，姜守俊. 采矿巷道围岩变形机制数值模拟研究[J]. , 2009, 30(3): 654-658.

ZHOU Chuan-bo, GUO Liao-wu, YAO Ying-kang, YIN Xiao-peng, JIANG Shou-jun. Numerical simulation of wall rock deformation mechanism of mining tunnel[J]. , 2009, 30(3): 654-658.

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