魏家峁露天礦首采區(qū)排洪涵洞移設(shè)方案的研究.pdf

1、魏家峁露天煤礦位于罐子溝中下游,其首采區(qū)位置跨越罐子溝,而在首采區(qū)推進方向存在一河道,此河道為黃河入水的重要支流,煤礦建設(shè)過程中,需要在非工作幫上修筑一條排洪渠,將原河道改道至此。而在排洪渠下游與3號沿幫公路交匯處采用涵洞設(shè)計。3號沿幫公路是通往東二外排土場的唯一通道,而穿越公路下方的涵洞,其設(shè)計的合理性關(guān)系到外排工作的順利與否,進而間接影響首采區(qū)采礦工作的生產(chǎn)工作。因此,為保證涵洞在投入使用后的安全的可靠性,需要研究涵洞設(shè)計的合理性,

2、其中的關(guān)鍵就是涵洞荷載對涵洞的影響,包括垂直土壓力、側(cè)向土壓力以及大型汽車動荷載;另外,涵頂?shù)募咏顪p荷處理,是保證涵洞結(jié)構(gòu)安全的重要措施,這都具有重要的研究意義。
　　本課題基于此,通過對該地區(qū)水文地質(zhì)的收集和有限元軟件對涵洞安全可靠性進行分析,驗證該涵洞設(shè)計的不足之處,并提出優(yōu)化方案,防止涵洞病害對礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)營造成影響。得到如下研究成果。
　　(1)通過對涵洞垂直土壓力、側(cè)向土壓力、結(jié)構(gòu)自重、車輛荷載的詳細計算,結(jié)果顯示魏

3、家峁露天礦首采區(qū)排洪涵洞的主要荷載體現(xiàn)在涵頂垂直土壓力、側(cè)向土壓力和大型運輸車輛帶來的動荷載。
　　(2)通過采用ansys有限元軟件對涵洞的荷載進行數(shù)值模擬,結(jié)果顯示:采用梯形截面溝埋式的涵洞比矩形溝埋式涵洞受的壓力小,涵洞出現(xiàn)病害的可能性較小;填土越高涵洞,涵洞受到的壓力越大;把汽車動載荷折算成填土后,涵洞受到壓力更大,涵洞及上部填土在垂直方向的位移更大,該荷載不能忽略。
　　(3)結(jié)合涵洞荷載的計算和數(shù)值模擬結(jié)果,對涵