金川二矿区地表开裂过程的数值模拟

《金川二矿区地表开裂过程的数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.comISSN1o05—2763矿业研究与开发第27卷第4期2007年8月CN43—1215／，IDMININGR＆D，Vo1．27，No．4Aug．2007金川二矿区地表开裂过程的数值模拟马崇武，慕青松，宜晨虹，苗天德(1．东莞理工学院机电建筑工程系，广东东莞市523808；2．兰州大学土木工程与力学学院，甘肃兰州730000摘要：基于平面应变弹塑性理论建立的有限元模型，利用的接壤地带'。矿区出露的地层，主要为前震旦死单元表示矿体采空区域的方法，数值模拟了金川二矿区1系白家咀子组的中深变质岩系，主要岩性为

2、混合岩、号矿体开采过程中地表裂缝形成和发展的全过程，并对地表大理岩、片岩及片麻岩等，其构造形态为层问挤压和裂缝的进一步发展作了预测，模拟得到的地表开裂时间和地褶皱发育的单斜层状构造。岩层走向北西或北西表裂缝分布范围均与实际相符。通过分析采矿过程中矿区西，多向南倾斜，倾角一般在45。以上。侵入岩有含岩体的应力变化，半定量地给出了地表开裂的力学原因。矿超基性岩、肉红色花岗岩及多种岩脉。含矿超基关键词：地表裂缝；平面应变有限元模型；数值模拟；金川二矿区性岩体以走向5。一1O。的交角侵入前震旦亚界中，中图分类号：TB121；TD325．2文献标识码：A产状

3、与围岩大体一致。文章编号：1O05—2763(2007)04—0009—03金川二矿区包括1号和2号两个矿体¨’。1号矿体长1600Ill，水平宽度最大200Ill，平均98Ill，NumericalSimulationOftheEarthSurfaceCracks’m主要为富矿型矿石。富矿体长1300FII，位于矿体的No．2MiningAreaofJinchuanNickelMine中部与深部，矿体顶部是贫矿石，上覆有400FII厚的MaChongwu‘，MuQingsong2，YiChenhong，MiaoTiande超基性岩。因地表裂缝区位

4、于1号矿体上方，2号(1．DongguanUniversi~ofTechnology，Dongguan，Guangdong矿体离1号矿体又比较远，本文以1号矿体为研究523808，China；2．CortegeofCivilEngineeringandMechanics，LanzhouUniversity，Lanzhou，Gansu730000，China)对象，数值模拟了其地表裂缝形成和发展的全过程，Abstract：Basedonelastic—plasticplaneswaintheory，aplane并对地表裂缝形成的原因及地表裂缝未来的发

5、展趋strainfiniteelementmodel(FEM)model，inwhichthemined势进行了探讨。—outal'easweredenotedusingdeadelements，Wassetuptosim~atetheforminganddevelopingprocessesoftheearthsur-l地表裂缝与剖面选取facecracksandforecastthefuturedevelopmentoftheearthsur-1．1地表裂缝facecracksduringminingNo．1orebodyinNo．2Minin

6、gArea根据2000年7月中国科学院地质研究所提供ofJinchuanNickelMine．1’}lesimulatedreSu．1tssuchasthe的资料，二矿区地表裂缝区位于1号矿体上方，大多~rmingtimeanddistributionofearthsurfacecrackswereac—cordantwiththepractices．Throughtheanalysisonthestress在矿体西南侧分布。主裂缝集中出现的位置在离矿changesofrockduringmining，themechanicalcauseofthe

7、体正上方400in左右，主裂缝走向与矿体走向基本earthsurfacecracksWaspresented．一致，近似垂直于行线；小裂缝分布于主裂缝的左KeyWords：Earthsurfacecrack，Planestrainfiniteelement右，方向基本与主裂缝平行(见图1)。图1中月牙model，Numericalsimulation，JinchuanNo．2miningarea形虚线为矿体的水平投影，平行线为行线，间距200in，垂直于行线的不规则线为裂缝分布。0引言1．2剖面选取金川矿区位于相对稳定的北部阿拉善地台和相通过对金J

8、II--矿区地表裂缝分布的实地考察，对活动的南部祁连山加里东褶皱带河西走廊过渡带发现14行线附近出现的裂缝比较集中，且14