三匯磨子巖危巖形成過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、本論文選取合川三匯磨子巖危巖為研究對象，運(yùn)用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分析采礦活動(dòng)下危巖的形成破壞機(jī)理，為有效防治礦山類危巖災(zāi)害提供可靠的科學(xué)依據(jù)?？偨Y(jié)本文的研究成果，可以得出以下幾個(gè)主要結(jié)論:
　　(1)根據(jù)文獻(xiàn)資料收集及現(xiàn)場調(diào)查分析，危巖區(qū)地處新華夏構(gòu)造體系川東褶皺帶華鎣山復(fù)式背斜的次級(jí)褶皺龍家灣背斜的東翼，屬倒轉(zhuǎn)褶皺，陡崖頂部裂隙發(fā)育。且磨子巖危巖正下方屬重慶合川市三匯鎮(zhèn)鄭家彎煤礦磨子巖井的礦權(quán)設(shè)置，采礦活動(dòng)強(qiáng)烈，對危

2、巖形成影響較大。
　　(2)分析研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件，總結(jié)出4條對危巖形成起主要作用的因素，即地質(zhì)構(gòu)造條件、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及河流下蝕切割、人類采礦活動(dòng)及降雨等其他觸發(fā)因素;將危巖體的發(fā)育過程分為4個(gè)階段:陡崖及裂縫的形成、后緣裂縫的擴(kuò)展、潛在危巖體的形成、危巖體的突然崩落，并做出相應(yīng)的演化模式圖。
　　(3)根據(jù)磨子巖危巖的形成演化過程分析，提出了磨子巖危巖為拉裂壓剪破壞模式，從主控結(jié)構(gòu)面所受的荷載及彎矩效應(yīng)等方面，對該種破壞模式進(jìn)

3、行了受力分析，并且建立了其穩(wěn)定性分析方法。
　　(4)選取磨子巖W2危巖體為建立有限元分析模型，將采礦活動(dòng)簡化為平面問題，分為八個(gè)開挖工況，其中，工況一為初始狀態(tài)，分析了采礦過程中陡崖及危巖體的位移場和應(yīng)力場變化特性，即:采礦活動(dòng)使得陡崖巖體位移增大，應(yīng)力發(fā)生重分布，巷道開挖工作面應(yīng)力集中;隨著礦井開挖深度的逐漸增大，陡崖由初始狀態(tài)時(shí)的0.66cm增大至2.81cm，最大拉應(yīng)力值由6.50MPa增大至16.30MPa;危巖體后部裂