基于MidasGTS的地下开采对管状皮带影响的有限元分析.pdf

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1、第24卷第9期Vo1．24，No．9中国矿业2015年9月CHINAMININGMAGAZINESep．2015基于MidasGTS的地下开采对管状皮带影响的有限元分析秦韶芬，胡海峰，张雪芹(太原理_T-大学矿业工程学院，山西太原030024)摘要：随着煤炭资源的大规模开采，越来越多的建(构)筑物不可避免的受到沉陷影响，这对建(构)筑物的安全构成了极大威胁。为保证镇城底矿22620工作面上方兴能电厂管状皮带的正常运转，以镇城底矿地质采矿条件为基础，通过MidasGTS岩土结构有限元分析软件，对管状皮带在地下开采过程的移动和变形进行了动态预计，

2、并与现场实测数据作了对比。研究结果表明，所建立数值模型满足工程精度需要，工作面推进至310m时，管状皮带的移动变形值大于规程规定的临界变形值，皮带将受到采动破坏。根据预计结果提出了皮带走廊的修补保护措施，以保证电厂正常运营。关键词：地下开采；数值模拟；移动变形；MidasGTS；管状皮带中图分类号：TD5文献标识码：A文章编号：1004—4051(2015)09-0141-04FiniteelementanalysisofeffectofundergroundminingontubularbeltbasedonMidasGTSQINShao—

3、fen，HUHai—feng，ZHANGXue—qin(SchoolofMines，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Withtheminingofcoalresources，moreandmorebuildingareinfluencedbythesubsidence．ForthesakeofthenormaloperationofashdischargepipeofGuiiaoxingnengplant，whichpassoverthe22620faceo

4、fZhenchengdicolliery，themovementanddeformationarepredictedbasedonthefiniteelementanalysissoftwareMidasGTS．Theforecastsandmeasureddataarecompared．Theresultsshowthat，thenumericalmodelestablishedmeetwithengineeringneed．Whentheworkingfacewasadvancedto310meters，themovementanddef

5、ormationofbeltisgreaterthantheeriticaldeformationvalueoftheregulations．Thebeltwillsufferfromminingdamage．Protectionmeasuresforbeltareputforwardtoensurethenormaloperation．Keywords：undergroundmining；numericalsimulation；movementanddeformation；MidasGTS；tubu】arbe】t地下煤炭资源采出后破坏了岩体

6、内部原有的测。从目前国内外的研究来看，预测方法主要有唯力学平衡状态，使岩层发生移动、变形，当开采规模象法、力学法、数值模拟和相似模拟4类]。超过一定范围，破坏和移动将会扩展到地表形成地近些年来随着计算机和软件的不断发展，数值表沉陷，对地表的建(构)筑物产生重大影响口]。为分析方法的不断成熟，数值模拟逐渐成为预测开采了达到开采煤炭资源和保护地表建(构)筑物的平沉陷问题的重要手段]，目前广泛使用的数值方法衡，有必要对地下开采引起的地表移动变形进行预主要有：有限差分法、离散单元法、弹塑性有限单元法等]，各类数值分析软件也运用到开采沉陷中。Midas

7、GTS是一种较新的大型岩土结构有限元分收稿日期：2015-01—11析软件，具有直观建模、自动划分有限元网络等特基金项目：山西自然科学基金项目“采煤沉陷区地表破坏及对生态点，能提供强大的二维和三维模拟功能，为解决地环境的影响研究”资助(编号：2014011001-3)表沉陷问题提供了有利工具_8]。作者简介：秦韶芬(1990一)，女，山西晋城人，太原理工大学硕士研究生，主要从事开采沉陷与变形监测方面的研究。E—mail：qsftyut@本文通过采用MidasGTS有限元分析系统，结163．com。合镇城底22620工作面地质条件，对工作面上方

8、兴142中国矿业第24卷能电厂排灰管道在采动过程中的稳定性进行了分对开采过程进行模拟，从而预测地面及管状皮带的析，并据此提出了皮带保护措施。动态移动与变形。l工程概