摘要：岩体结构特征的准确表征对边坡稳定性评价具有重要影响。由于高陡边坡岩体结构的人工编录工作开展困难,结构几何信息往往获取不全面,导致边坡数值模型构建往往不理想。以江西德兴银山铜矿露天边坡为工程背景,采用无人机与运动恢复结构法(SfM)获取边坡岩体点云模型。基于点云数据建立结构面识别和解译算法,自动获取结构面产状、迹长、间距等几何信息。对比人工测量结果,无人机测量与结构面识别能够获取更符合实际的坡面与岩体结构模型。采用非均匀有理B样条(NURBS)曲面重构和“Rhino-Griddle-3dec”联合建模方法,结合岩体结构统计模型构建离散裂隙网络DFN能够快速建立三维离散元数值模型,从而获得更好的数值模拟计算结果,满足岩质高边坡稳定性评价的需要。

摘要：为探索灰岩顶板条件下的瓦斯赋存状态及抽采方案,开展了灰岩的X射线衍射实验,研究了灰岩的物理化学特性,分析了灰岩对顶板瓦斯赋存和瓦斯抽采的影响。以山西沁源常信煤矿90107工作面为工程背景,先用经验公式理论计算顶板“两带”高度,再结合3dec数值模拟软件分析回采过程中顶板破坏形态及裂隙发育特征,根据顶板裂隙发育优势区设计高位定向钻孔瓦斯抽采方案,最后通过现场实测验证。研究表明:随着工作面的推进,顶板初次垮落步距为40 m,周期垮落步距为40 m,垮落带高度为11.4 m,裂隙带发育高度为50 m,裂隙发育优势区为11.4~25.0 m;现场实测发现上隅角和工作面瓦斯超限问题得到有效解决。抽采后,上隅角瓦斯浓度始终保持在0.8%以下,上隅角瓦斯浓度降幅最大可达87.5%。研究结果为相似灰岩地质条件下瓦斯高效抽采提供了参考依据。

摘要：节理岩体是工程边坡的重要研究对象,通过数值模拟(3dec)的方法研究了加锚节理岩体的力学特性。以龙滩水电站左岸边坡的锚固设计为例,推导了边坡加锚节理岩体的等效力学参数,进行了岩石数值单轴压缩试验、直剪试验以及岩体结构面直剪试验,对数值试验的结果进行了误差分析和修正,确定出加锚节理岩体的等效力学参数为:岩石的变形模量、内摩擦角、内聚力不变,结构面的内摩擦角不变,内聚力由50 kPa提高到122 kPa。所得结论与采用物理试验的试验结果相符,验证了用数值模拟方法进行岩石力学试验的可行性和可靠性。

摘要：本研究针对鲁山浅埋隧道顶部围岩支护问题,使用3dec数值模拟软件,通过进行隧道无锚杆支护试验,模拟隧道在无支护情况下的垮塌效果,设计了定向锚杆支护方案,对比分析两种支护方式的效果及安全性和经济性,结果表明,系统锚杆支护和定向锚杆支护都能够有效减少隧道的垮塌,控制围岩的变形。此外,定向锚杆支护相较于系统锚杆支护,在资源利用、人力和财力成本方面具有明显的节省效益。综合考虑施工成本费用、时效性和安全性等因素,定向锚杆支护是一种可行且优化的浅埋段隧道支护方案。

摘要：根据以礼河地下厂房布置情况,结合洞室围岩地质条件,通过3dec离散元软件建立数值分析模型。通过模拟地下厂房开挖过程,对比分析地下厂房在有、无支护条件下围岩位移、应力场及塑性区分布。结果表明,洞室周围围岩变形受围岩类别及断层影响显著,Ⅲ类围岩位移及塑性区深度均小于Ⅳ类围岩,但Ⅲ类围岩更易出现应力集中及应力松弛;对围岩进行支护能有效减少围岩位移和塑性区深度,缓解应力松弛的情况。监测数据表明地下厂房整体已趋于稳定,采取的支护方案是安全有效的。

摘要：为保障平山煤业3号煤层大倾角回采面的安全生产,以该矿31016仰斜开采工作面为背景,采用3dec软件、Udec软件模拟、理论分析等方法,探究采场围岩破坏特征及机理,分析仰斜开采潜在威胁,论证工作面仰斜开采的可行性,针对性的设计冒顶、片帮防护硬件等技术措施,有效保障了大角度仰采工作面安全高效开采,为类似条件下的倾斜煤层综采开采提供参考实例和技术方案。

摘要：研究目的:以邢和铁路天河山隧道为依托,开展隧道衬砌背后水压力预测模型研究。首先结合地下水动力学理论,考虑"围岩-注浆层-衬砌-防水板-盲管"不同介质渗透特性,理论推导隧道衬砌背后水压力和排水量预测公式;其次通过3dec离散元验证理论预测模型的合理性;最后对衬砌背后水压力影响因素进行参数敏感性分析。研究结论:(1)本文提出的衬砌背后水压力预测模型与数值计算结果误差不足10%,可准确预测高水压隧道衬砌背后水压力和排水量;(2)衬砌背后水压力P_(ll)与k_(ss)/k_(gg)和排水量Q_(w)均呈反比例线性关系;隧道排水量随k_(ss)/k_(gg)增大而减小,但非线性关系,其在k_(ss)/k_(gg)≤75范围内受k_(ss)/k_(gg)影响显著;(3)秉承"堵水限排"理念的高水压隧道施工过程中,可通过提升隧道排水量、减小注浆层渗透系数、增大注浆层厚度等组合措施来达到降低衬砌背后水压力的目的,其衬砌减压效果是"排"优于"堵";(4)本研究成果对高水压隧道设计及施工具有重要的指导意义。

摘要：层状软岩隧道由于受层理作用明显,大变形问题突出,特别是在高地应力的作用下更是加剧了该类隧道的设计和施工难度。为探究高地应力条件下互层软弱围岩的合理施工方法,依托尖山高地应力互层软岩隧道,采用离散元软件3dec对不同施工方法下隧道的围岩变形与支护受力进行分析。分析结果表明:上下台阶+预留核心土法可以有效控制变形并改善支护结构受力,灵活多变且工序简单,建议在施工中采用。

摘要：以卡拉水电站为工程依托,采用3dec离散元方法,建立了40、50、60 m和70 m等4种不同间距洞室群的3dec计算模型,分析主厂房与主变洞在不同间距下的围岩变形、应力及塑性区分布特征。结果表明,主厂房与主变洞的间距为60 m时,相邻洞室变形不形成干扰,岩柱间存在弹性区,岩柱应力松弛相对较小。建议卡拉水电站主厂房与主变洞的间距设置为60 m。

摘要：以某矿地质条件为基础建立数值计算模型,利用三维离散元数值分析软件3dec,模拟巷道分别在采用原支护方式及新设计的4种优化支护方案的情况下围岩的变形情况,并通过各方案支护效果的相互对比,确定了最佳的支护方案。模拟结果与实际情况相符,可为矿井巷道支护优化设计提供参考。