创建时间:2024-12-18 09:39

本项目使用的Itasca软件

项目简介

位于德国某矿区的一通风井最初作的一部分,于19世纪投入使用,井深约600米。煤矿关闭通风井与周边其他竖井共同构成了矿区中央排水系统的一部分。作为技术改造的一计划将该通风井改建为井道。为此,竖井直径扩大3.3米。竖井采用50厘米厚的砖石结构砌成,改造后将通过混凝土衬砌进行加固。为评估该混凝土衬砌的预设尺寸,对二次应力场进行数值模拟分析

 

Itasca项目职能

Itasca工程师使用FLAC3D 7.0软件对二次应力场进行三维模拟分析。岩石力学采用一种具有断裂条件的线弹性理想塑性材料模型描述,该模型符合莫尔-库仑强度准则和非关联流动法则竖井砖石砌体结构通过FLAC3D中的遍布节理Ubiquitous-Joints材料本构模型进行模拟。扩后的竖井混凝土衬砌通过具有特定抗拉和弯刚度的壳建模,与设计相关的内力可以直接从各向同性线弹性壳单元中提取

 

项目结果

通风井周围二次应力场的数值模拟结果显示竖井附近区域由于采矿活动导致了岩体的应力集中。深度约为350米的通风井正好穿过这区域。此外,在相对较硬的地质条件下可能会出现较高的压力和拉力。

 

图1两个煤层和两个平巷区域的开采情况红色和紫色区域为采空区

 

图2通风井区域的法向力分布

 

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基于FLAC3D软件的煤矿通风井衬砌支护设计数值分析