基于有限元極限分析法的地下采場結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究.pdf

1、地下采場結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定安全系數(shù)對于地下開采的工程設(shè)計具有十分重要的意義。本文結(jié)合“沙溪銅礦床采礦方法選擇和礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究”科研課題，將有限元極限分析法引入到地下采場結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析中，利用安全系數(shù)進行采場結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評判。主要研究內(nèi)容及方法如下:
　　(1)對地下采場結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析和有限元極限分析法的研究現(xiàn)狀及有限元極限分析法求解巖土工程穩(wěn)定性的原理進行系統(tǒng)調(diào)研。
　　(2)將有限元極限分析法引入到地下采場結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析

2、中，基于數(shù)值試驗，提出地下采場結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的極限分析方法。根據(jù)實際工程經(jīng)驗，在數(shù)值試驗中以礦柱剪切失穩(wěn)和采場頂板大面積冒落失穩(wěn)作為采場結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)的衡量標準，提出以礦柱塑性應(yīng)變帶貫通、頂板塑性應(yīng)變帶大面積貫通及關(guān)鍵點位移突變、破壞單元總體積突變和塑性應(yīng)變最大值突變作為失穩(wěn)判據(jù)，得到其整體穩(wěn)定安全系數(shù)，繼而評價穩(wěn)定性。并對影響失穩(wěn)判據(jù)的因素進行了分析。
　　(3)以沙溪銅礦床開采設(shè)計研究為工程背景，將有限元極限分析方法應(yīng)用于地下采場結(jié)

3、構(gòu)穩(wěn)定性研究。主要內(nèi)容包括以下幾點:
　?、俑鶕?jù)礦體賦存條件、頂?shù)装鍑鷰r特征以及工程地質(zhì)條件，現(xiàn)場選取五種典型巖樣，進行室內(nèi)礦巖物理力學性質(zhì)試驗研究。
　　②通過工程地質(zhì)調(diào)查和巖石力學試驗結(jié)果，利用有限元極限分析法，對設(shè)計部門提出的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)的穩(wěn)定性進行分析。采用FLAC3D數(shù)值模擬軟件，根據(jù)提出的整體失穩(wěn)判據(jù)，通過不斷折減力學參數(shù)達到其臨界破壞狀態(tài)，得到了設(shè)計采場結(jié)構(gòu)的整體安全系數(shù)，研究表明設(shè)計推薦的采場結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)