梅山铁矿深部岩体力学参数反演及硐室围岩稳定性研究

摘要

近年来,国民经济的飞速发展,对能源的需求日益加大,这其中,铁矿资源的年产量也日益增大,针对矿山开采等诸多地下工程中所涉及到的一系列岩石力学问题也得到了越来越多的重视。围岩的物理力学性能对巷道的安全性与稳定性有着重要的影响,如何提高岩体的稳定性能成为将解决的问题。因此,采用位移反分析法对围岩力学参数的反演并提高其稳定性的研究,具有良好的研究意义和工程实际意义。
　　本文对梅山铁矿地下-420m深部岩体力学参数反分析及巷道硐室围岩稳定性研究方面进行了详细的阐述。首先运用现场监控量测手段,对梅山铁矿1＃卸矿线中的SL-1和DW-1断面分别进行硐室内部变形量测和边邦水平收敛量测,包括传感器的选型、测点安装、原始数据采集及后处理几大部分的工作;其次,在现场监控量测数据的基础上,运用黄金分割法、位移反分析法、ANSYS有限元模拟等方法,对硐室围岩的弹性模量E和黏聚力C进行反演分析,并得到合理反演值;最后,以反演所得力学参数为参考值,进行硐室围岩稳定性研究,以锚喷支护为前提,设置系统短锚杆,并考虑是否设置长锚杆支护、加喷混凝土支护、仰拱支护、底锚支护、仰拱加底锚支护五个因素,设置了五种加固方案。本文研究发现,方案五的加固效果较为明显,硐室围岩稳定性和安全性大大增强,对实际施工具有一定的参考价值。

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第一章 绪论

1.1 课题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究思路与研究内容

第二章 基本理论

2.1 现场监控量测相关理论

2.2 地下工程位移反分析基本理论

2.3 最优化理论

2.4 巷道围岩加固作用机理

2.5 本章小结

第三章 工程实例现场动态监测

3.1 工程概况

3.2 1#卸矿线地下硐室围岩变形量测

3.3 动态数据采集及数据后处理

3.4 本章小结

第四章 岩石力学参数反演分析优化计算

4.1 反演工具选择

4.2 Ansys软件

4.3 1#卸矿硐室围岩参数反演计算

4.4 应用极小值法确定反演最优值

4.5 本章小结

第五章 围岩稳定性研究

5.1 拟定加固方案

5.2 加固模型计算分析

5.3加固后计算结果与分析

5.4 加固方案稳定性比较

5.5 结论

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢