锚杆护顶方案三维有限元数值模拟及分析.pdf

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1、第64卷第4期有色金属(矿山部分)2012年7月doi：10．3969／J．issn．1671—4172．2012．04．013锚杆护顶方案三维有限元数值模拟及分析马相松(昆明有色冶金设计研究院股份公司，昆明650051)摘要：根据峰奇山矿段顶板工程地质条件，采用3D-o有限元数值模拟软件对3种护顶方案进行模拟，以寻求最佳支护结构参数。结果表明，经济、合理的施工方案参数为护顶锚杆长度1．8m、间排距1．0mX1．0m。模拟结果为安全高效回采矿石资源提供技术支持。关键词：顶板；稳定性；锚杆支护；数值模拟中图分类号：TD353．6文献标识码：A文章编号：16

2、71—4172(2012)04—0047—04Three—dimensionalfiniteelementnumericalsimulationontheprogramofroof-boltingMAXiangsong(KunmingEngineering&ResearchInstituteofNonferrousMetallurgyCo．，Ltd．，Kunming650051，China)Abstract：AccordingtotheengineeringgeologicalconditionsofroofprojectinFengqishanMine

3、，the3D-afiniteelementnumericalsimulationsoftwareisadoptedtosimulatethreekindsofboltsupportprogramsinordertofindingthebestsupportstructureparameter．It’sshownthatthereasonableparametersareusingboltswith1．8metersandinter-rowdistance1．0meter×1．0meter．Meanwhileitcanprovidetechnicalsup

4、portforsafeandeffectivemining．Keywords：roof；stability；boltsupport；numericalsimulation为研究矿体回采过程中顶板的稳定性，采用数模拟中所采用的计算参数见表1。值模拟方法，定量地计算和分析回采过程中采场顶表1岩体物理力学参数取值表板围岩中的应力、位移和塑性区的分布状况，从而对Table1Valuesofmechanicalparametersofrockmass采场围岩的稳定状态做出判断。通过分析不同支护方案下的围岩稳定状态，确定最佳采场支护结构参数，为矿山安全高效回采矿体资

5、源提供技术保障，最大限度减少开采成本，增加产量和经济效益_1]。1工程概况峰奇山锌矿位于云南临沧，坐落在阿山村之北。2矿体回采数值模拟分析矿体赋存地质条件复杂，处于中山次火山断裂带中2．1计算模型的建立段南侧，矿体倾斜，局部为急倾斜。矿层顶板岩层软弱，为粉砂质页岩，层理清晰、层问黏聚力弱，岩体为本次模拟采用三维连续介质有限单元法程序层状碎裂结构，力学强度低、稳定性差。矿段总体走3D—o。考虑到现场施工条件，共选择1．5、1．8ITI两向北东、倾向北西，产状上缓下陡。矿层厚度较均种锚杆长度。其锚杆间排距均为1．0m×1．0m。匀，厚度一般211TI左右，最

6、厚37m。矿体致密较坚模拟采用普通的管缝式锚杆，半径0．02H1，弹性模固，为细粒含锌熔岩，层状结构，岩层很稳固。量95GPa。模拟过程力求能反映开采的实际情况。为了满足计算需要和保证计算精度，本次采用的模基金项目：云南省自然科学基金资助项目(2009ZC020M)型尺寸为开挖区域的1O倍。模型长×宽×高为作者简介：马相松(1977一)，男，采矿工程专业，工程师，主要从事矿床开采设计研究。600rn×200rnx400m，即沿矿体走向取600m(模型中z方向)，垂直矿体走向取200m(Y方向)，沿