地下采礦區(qū)穩(wěn)定性及孔網(wǎng)布置方式

1、地下采礦區(qū)穩(wěn)定性及孔網(wǎng)布置方式穩(wěn)定性研究：研究方法：在地質(zhì)條件及采取合理的力學(xué)（彈塑性力學(xué)，粘彈性力學(xué)）本構(gòu)模型的條件下，對地下硐室結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行分析。由于油頁巖層厚度最大為十米，則就此選定地下硐室高度為十米，那么在硐室高度小于十米時結(jié)構(gòu)即自動滿足穩(wěn)定性條件。方案1：Flac3D數(shù)值模擬及力學(xué)穩(wěn)定分析：第一，確定單個矩形硐尺寸：建立模型：由于其對稱性，取其四分之一進行研究。1，劃分區(qū)域網(wǎng)格，基本形狀網(wǎng)格采用：塊體外圍漸變放射網(wǎng)格（cyl

2、inder）對其分別命名：區(qū)域0；區(qū)域1；區(qū)域2；區(qū)域3......區(qū)域6；由于油頁巖層最大深度為10m，故取單個矩形洞室高度為10m。由于兩孔間距最大為300m，故取單個矩形洞室長度為300m。對區(qū)域0賦予空模型，對其它區(qū)域賦予庫倫莫爾模型。并對高度為10m的矩形洞室采取分層開挖的形式（取1m為一個步長，如區(qū)域01高度為1m，長度取值范圍：x≤l≤300）。2，初始地應(yīng)力場的生成：由于深埋工程地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力起主要決定作用，故初始地應(yīng)力場

3、可由FLAC3D中SB法生成，所需數(shù)據(jù)為：地下500m處地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力的大小及梯度；地下水所處的位置；從地面至地下500m深處各個地層土（巖石）的各項力學(xué)指標(biāo)（黏聚力，內(nèi)摩擦角，彈性模量，剪切模量，體積模量等）。3，對區(qū)域0進行分層激活：首先激活1m高度油頁巖層，并對其內(nèi)部賦予高壓水壓力（壓力大小待定）。因為開采區(qū)四周由冷凍墻隔離，按整體性考慮，忽略注入水的滲流問題，故在初始地應(yīng)力場已生成的情況下，對區(qū)域01注入高壓水。初始設(shè)置洞室l=3

4、00m，寬度a=2m，創(chuàng)建雙循環(huán)函數(shù)，以水利開采精度為步長，監(jiān)測各個控制點（角點，中心點）力學(xué)數(shù)據(jù)（應(yīng)力，應(yīng)變，位移等），的大小，根據(jù)巖體力學(xué)破壞準(zhǔn)則求解極限狀態(tài)，對區(qū)域01控制點力學(xué)數(shù)據(jù)進行控制，進而控制1m高矩形硐室長度l及所對應(yīng)的寬度a的允許范圍。然后依次激活1m高度，依照上步進行分析。得到10組矩形硐室長度l及所對應(yīng)寬度a的取值范圍。在10組數(shù)據(jù)集合中取其交集即為滿足矩形硐室穩(wěn)定性要求的容許范圍U，繪制函數(shù)A=la曲線，進而選取

5、Amax所對應(yīng)的l，a為矩形硐室最宜尺寸。第二，確定兩個硐室之間的支撐巖體的寬度b。由于a的數(shù)值已經(jīng)確定，所以可以直接用力學(xué)上穩(wěn)定性分析的方法初步計算支撐巖體的寬度b。還要綜合考慮施工工藝的限制，如果施工時所要求的最小寬度大于上述計算值，則寬度b應(yīng)取施工時所要求的最小寬度。方案2：采用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方法：首先，確定單硐寬度a。L開采硐室縱斷面圖孔網(wǎng)布置方式：根據(jù)油頁巖性質(zhì)確定孔網(wǎng)布置方式如下圖：實驗方法：由于大體積油頁巖試塊不易獲得，則根據(jù)