金山店铁矿粉矿岩体巷道围岩稳定性分析及支护措施模拟研究

摘要

在FLAC3D数值模拟的过程中,最重要的是模拟中采用的本构模型与实际的围岩环境吻合,由于金山店粉状矿体性质的特殊性,采用普通的土壤和岩土所用的mohr-coulomb本构模型显然忽视了它的蠕变特性和碎胀特性。本文分析粉状矿体所表现出来的变形特性,选择比较合适的poyting-thomson粘弹性本构模型,以此修改FLAC3D软件源程序文件,通过visual studio2005自定义poyting-thomson模型的动态链接库文件(.dll)内嵌于FLAC3D软件源程序库内,作为FLAC3D软件数值模拟的本构模型。
　　 本论文针对粉矿矿体建立起精确的数值模拟模型对巷道的锚喷网支护提供合理的建议。首先,在数值模拟的参数获取上,一方面在现场位移监测数据的基础上,经过位移反分析得到;另一方面通过实测的原岩物理力学参数得到。其次,在建立模型的过程中,拟定出6种模拟巷道围岩的方案,通过对比分析,最终选择需开挖无破裂区围岩模型。再次,在本构模型的选择上,通过自带的mohr-coulomb模型和二次开发的poyting-thomson模型对比分析,揭示了巷道围岩变形机制,同时比较彼此的优缺点,最后确定poyting-thomson本构模型作为该粉矿岩体模拟所使用的模型。然后,在围岩稳定性分析上,通过Fish语言编写了合理的支护结构,围岩模型,以及单元体的安全系数程序,运用FLAC3D数值模拟分析围岩稳定情况。最后,在锚喷网结构参数的选择上分别从锚杆类型、锚杆的长度、锚杆的排距、围岩支护刚度等几个主要影响围岩变形破坏的因素进行对比分析,最终选择适合该粉矿巷道的支护方式和合理支护参数,以此作为实际施工中的前期预备和参考依据。