地下工程岩体应力分布及应用研究

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近年来,随着地下工程迅猛地发展,人们在开发地下空间和利用地下资源的同时也产生了日益严重的地下工程围岩稳定性问题。当进行地下工程施工时,会产生顶板冒落、张裂和围岩破坏等一系列危害,严重威胁着地下工程和矿山资源的安全生产,因此研究地下围岩的稳定性具有十分重要的意义。随着计算机技术的发展,运用数值模拟软件对地下工程进行模拟分析具有可行性,其中FLAC3D软件对于岩土材料的分析具有很好的适用性。运用FLAC3D软件可以分析围岩应力分布规律,从而评价围岩稳定性。本文基于对国内外围岩稳定性的研究现状和研究方法的综述,总结了地下工程围岩应力的分布规律、围岩变形破坏的特征和围岩稳定性的主要影响因素。运用FLAC3D软件分析了充填采矿过程中充填体对矿山采场围岩的支护性能、围岩的应力分布规律及应变特征的影响。基于对有限差分法的阐述,介绍了三维数值分析软件FLAC3D的基本计算原理,并对FLAC3D模拟计算软件中主要本构模型作出了综合比较。采用FLAC3D对矿山实例进行模拟分析计算,得到各开采充填工况下矿区及围岩体的应力分布规律、应变特征以及塑性区域的主要分布范围,并划分矿区高低应力区域和强弱变形区域。对各工况下围岩的稳定性作出评价,得出结论,为矿山现场工作提供一定的参考作用。
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