隨著我國交通建設(shè)行業(yè)和采礦行業(yè)的發(fā)展,隧道下壓礦或隧道下伏采空區(qū)問題越來越多,不斷建設(shè)的公路、鐵路和地鐵等交通設(shè)施往往不可避免的穿越礦山采空區(qū),且隧道下壓礦的問題也時有發(fā)生,因此如何處理采空區(qū)與隧道之間的關(guān)系,既保證隧道的安全,又盡可能的開采出來有用礦物,成為隧道工程工作者與礦山工程工作者共同面臨的問題。論文采用MIDAS GTS開展了隧道下全陷開采與充填開采的數(shù)值模擬,分析了全陷開采與充填開采條件下隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的穩(wěn)定性,探索了隧道圍巖受到采動影響的應(yīng)力場和位移場分布規(guī)律,分析了隧道下充填開采時粉煤灰地聚物充填體（簡稱GCGFB）受腐蝕后的物理與力學(xué)特性演化規(guī)律及其微觀結(jié)構(gòu)演化規(guī)律,研究了腐蝕環(huán)境隧道下粉煤灰地聚物充填體受腐蝕對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律,研究結(jié)果表明:（1）全陷開采后隧道結(jié)構(gòu)整體受到較大彎矩和軸力作用,隧道兩邦小范圍受到拉應(yīng)力作用,隧道圍巖沉降值達(dá)到20.8mm;充填開采后,隧道承受的拉應(yīng)力數(shù)值出現(xiàn)了減少;比未充填采空區(qū)上方圍巖下沉值減少4mm,減沉效果明顯。（2）充填體受NaCl和Na₂SO₄腐蝕溶液長期侵蝕作用,其宏... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文8采煤高度為17m，采厚為11.2m，采空區(qū)長80m，采空區(qū)尺寸效應(yīng)圖如圖2.1所示。根據(jù)工作區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件和采空區(qū)空間形態(tài)，建立3D有限元數(shù)值模型。模型整體取南北100m，東西80m，深度87m，并按照采空區(qū)空間位置及尺寸確定模型范圍，進(jìn)行有限元網(wǎng)格化分，三維計算模型共劃分約8.8萬個單元。本構(gòu)模型選擇為彈塑性本構(gòu)模型，屈服準(zhǔn)則為Mohr-column屈服準(zhǔn)則，巖石物理、力學(xué)參數(shù)根據(jù)勘察報告獲得，建立有限元模型如圖2.2所示，隧道結(jié)構(gòu)圖如圖2.3所示。圖2.1采空區(qū)尺寸效應(yīng)圖Figure2.1Gobsizeeffectdiagram圖2.23D有限元模型網(wǎng)格圖Figure2.2Meshdiagramof3Dfiniteelementmodel圖2.3隧道結(jié)構(gòu)模型網(wǎng)格圖Figure2.3Tunnelstructuremodelgriddiagram

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文8采煤高度為17m，采厚為11.2m，采空區(qū)長80m，采空區(qū)尺寸效應(yīng)圖如圖2.1所示。根據(jù)工作區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件和采空區(qū)空間形態(tài)，建立3D有限元數(shù)值模型。模型整體取南北100m，東西80m，深度87m，并按照采空區(qū)空間位置及尺寸確定模型范圍，進(jìn)行有限元網(wǎng)格化分，三維計算模型共劃分約8.8萬個單元。本構(gòu)模型選擇為彈塑性本構(gòu)模型，屈服準(zhǔn)則為Mohr-column屈服準(zhǔn)則，巖石物理、力學(xué)參數(shù)根據(jù)勘察報告獲得，建立有限元模型如圖2.2所示，隧道結(jié)構(gòu)圖如圖2.3所示。圖2.1采空區(qū)尺寸效應(yīng)圖Figure2.1Gobsizeeffectdiagram圖2.23D有限元模型網(wǎng)格圖Figure2.2Meshdiagramof3Dfiniteelementmodel圖2.3隧道結(jié)構(gòu)模型網(wǎng)格圖Figure2.3Tunnelstructuremodelgriddiagram

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鐵路隧道下采煤對隧道穩(wěn)定性影響分析及對策[J]. 祝偉崗.  煤炭工程. 2017(11)
[2]礦區(qū)開采與隧道建設(shè)的安全性相互影響分析[J]. 秦清華.  煤炭技術(shù). 2017(08)
[3]聚羧酸減水劑對超細(xì)全尾砂膏體性能的影響[J]. 饒運(yùn)章,邵亞建,肖廣哲,孫翔,黃永剛.  中國有色金屬學(xué)報. 2016(12)
[4]粉煤灰–水泥基膏體微觀結(jié)構(gòu)分形表征及動力學(xué)特征[J]. 程海勇,吳愛祥,王貽明,王洪江,王少勇.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(S2)
[5]酸性環(huán)境中富水充填材料腐蝕及劣化機(jī)理[J]. 劉娟紅,高萌,吳愛祥.  工程科學(xué)學(xué)報. 2016(09)
[6]典型氯鹽環(huán)境中富水充填材料腐蝕及劣化機(jī)理[J]. 高萌,劉娟紅,吳愛祥,趙向輝.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(08)
[7]纖維增強(qiáng)膏體充填材料的宏細(xì)觀試驗(yàn)[J]. 馬國偉,李之建,易夏瑋,郭利杰.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[8]碳酸鹽溶液中富水充填材料的腐蝕及劣化機(jī)理[J]. 高萌,劉娟紅,吳愛祥.  工程科學(xué)學(xué)報. 2015(08)
[9]膠結(jié)充填體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)演化及其長期強(qiáng)度模型試驗(yàn)[J]. 徐文彬,潘衛(wèi)東,丁明龍.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[10]膠結(jié)尾砂充填體滲流特性的試驗(yàn)與模擬[J]. 吳迪,孫光華,黃剛.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)

博士論文
[1]金川低成本充填膠凝材料及高濃度料漿管輸特性研究[D]. 王有團(tuán).北京科技大學(xué) 2015
[2]膏體充填控制覆巖變形與地表沉陷的理論研究與實(shí)踐[D]. 常慶糧.中國礦業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]下伏采空區(qū)段公路隧道結(jié)構(gòu)安全評估及施工控制技術(shù)研究[D]. 黃永鵬.西南交通大學(xué) 2018
[2]充填體碳化及其機(jī)理研究[D]. 蘭文濤.山東理工大學(xué) 2014
[3]四川省鄰水民營煤礦開采對環(huán)境影響分析及對策[D]. 張會明.成都理工大學(xué) 2009



本文編號：3048772