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《水厂铁矿边坡开挖FLAC_3D_数值模拟与分析_苗胜军.pdf》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、第60卷第1期有色金属(矿山部分)2008年1月3D水厂铁矿边坡开挖FLAC数值模拟与分析1121苗胜军,李长洪,佟慧超,任奋华12(北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;北京市路政局顺义公路分局,北京101300)摘要:本文在地质环境资料调研、岩石力学试验和地应力测量等工作的基础上,以Mohr-Coulomb屈服准3D则为力学模型,采用FLAC三维有限差分方法,对首钢水厂铁矿Ô工程地质区开挖过程中边坡岩体应力场、位移场、破坏场进行了数值模拟计算,并对模拟结果进行了系统分析,以指导矿山安全开采。3D关键词:边坡;FLAC;数值模拟;应
2、力;位移;破坏中图分类号:TD85416文献标识码:A文章编号:1671-4172(2008)01-0029-053DFLACNumericalSimulation&AnalysisofSlopeExcavationinShuichangIronMine1121MIAOShengjun,LIChanghong,TONGHuichao,RENFenhua1(CivilandEnvironmentalEngineeringSchoo,lUniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,Chin
3、a;2ShunyiDepartment,BeijingMunicipalHighwayBureau,Beijing101300,China)Abstract:Basedonthegeologicalenvironmentinvestigation,rock-mechanicsexperimentsandin-situstressmeas-urement,numericalsimulationonthestress,deformationandfailuredistributionandvaryingregularitiesofsloperock-
4、massiscarriedoutduringtheexcavationofÔengineeringgeologicaldistrictinShuichangironmine.Thesimulationre-sultisanalyzedsystematicallyandusedtoguidesafety-production13DKeywords:slope;FLAC;numericalsimulation;stress;deformation;failure水厂铁矿位于河北省迁安市境内,是一座大型物理系统的概念图;3)构造和运行简单的理想化模变质
5、岩型磁铁矿床。矿山于1968年建成投产,1998型;4)收集特殊问题的数据;5)准备一系列详细的年按年产铁矿石1100万t进行了规模调整设计。模型运行;6)执行模型计算;7)当前结果的解释。随着矿山整体边坡不断的加高、加陡,采场局部边坡的变形破坏常有发生。本文以水厂铁铁矿北区采场3DÔ区边坡开挖为研究对象,通过FLAC有限差分计算,对该区开挖过程中应力场、位移场、破坏场的发展变化过程进行模拟研究,进而指导矿山安全开采。1FLAC计算程序简介FLAC(FastLagrangianAnalysisofContinua)软件是美国ITASCA咨询集团公
6、司开发研制的,可实图1水厂铁矿工程地质分区示意图现对岩石、土和支护结构等岩土工程建立高级三维Fig11EngineeringgeologicaldistrictsofShuichangIron模型,进行复杂的数值分析与设计等,具有应用广Mine[1-2]泛、运行速度快、功能强大、实践证明等特征。利用FLAC软件进行地质力学数值分析的步骤2边坡开挖三维计算模型的建立一般为7步:1)定义模型分析的目标;2)产生一个211本构关系根据现场取样和岩石力学试验结果,计算中采用基金项目:国家/十五0科技攻关计划课题:/大型深凹露天矿高效运输系统及强化开采技术
7、研究0(编号:2004BA615A-05)Mohr-Coulomb屈服准则判断岩体的破坏,关系如下:作者简介:苗胜军(1979-),男,讲师,博士30有色金属(矿山部分)第60卷1+sinU1+sinU212岩体力学参数及地应力场分布规律fs=R1-R3-2C(1)1-sinU1-sinU21211岩体力学参数的确定式中:R1、R3分别是最大和最小主应力,C、U分在现场勘查和试验的基础上,综合考虑地质条别是黏聚力和内摩擦角。当fs>0时,材料将发生件和工程经验折减法对水厂铁矿北区采场Ô区边坡剪切破坏。通常状态下,岩体的抗拉强度很低,因此岩体的主要
8、岩组进行了分析,得到岩体及断层的计[5-6]可根据抗拉强度准则(R3Rt)判断岩体是否产生算模型参数如表1所示。[3-4]拉破坏。表1
