巷道開挖
關注創建者：康康學長 創建時間：2022-01-20
巷道開挖的視頻教程
（課程）ANSYS/ls-dyna巷道三次循環掘進爆破開挖模擬案例
1.對巷道三次循環爆破開挖模型建模思路及計算原理進行介紹，案例的炮孔直徑為40mm，裝藥直徑32mm，為不耦合裝藥方案，與耦合裝藥結構相比建模更復雜，而通過CAD可快速完成不耦合裝藥結構的建立。 2.通過CAD+ANSYS快速創建循環開挖巷道網格模型，包含模型輔助線切割，全局炮孔一次性切割操作。
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巷道開挖的實例教程
此案例為巷道開挖過程鉆孔施工煤巖體應力擾動時，煤體滲透率演化發展以及鉆孔抽采。該模型與傳統抽采模型相比具有以下創新點：傳統抽采模型并未考慮巷道開挖引起的采動應力對煤體滲透率的影響，該模型同時考慮巷道開挖與鉆孔施工引起的采動應力對滲透率分布影響，進而引起煤層瓦斯抽采效果。此模型可以看到巷道、鉆孔周圍塑性區域分布，可分析巷道鉆孔周圍主應力、主應變分布，此外該模型為三維抽采模型與二維模型相比更能反映實際抽采狀態。該建模過程分為三步：1.確定初始地應力；2.確定巷道、鉆孔施工引起的采動應力下煤體滲透率分布；3.調用采用應力下煤體滲透率，設置抽采負壓，進行鉆孔抽采瓦斯。
初始應力分布
巷道開挖應力分布
巷道周圍塑性分布
瓦斯壓力分布
鉆孔周圍滲透率分布
鉆孔周圍瓦斯壓力分布
展開 首先檢查巷道之間的位移，從下圖可以看出，兩個巷道之間的位移幾乎為零，顯示出巷道之間的圍巖不受影響。
應力跡線圖顯示出巷道之間產生的最大主應力和最小主應力，沒有產生應力集中現象。
強度系數圖顯示出巷道之間沒有產生拉應力區域。
上述結果表明在目前假設的條件下，設置巷道之間4m的間距應該是可行的。
4 結束語
主應力軸與水平軸的夾角對開挖后的應力分布具有明顯的控制作用，在上述分析中，假定這個角度為零。不過，大多數實測的主應力顯示這個角不是零度，所以上述結論也包含了這個假設。此外，群內有位工程師提出是否可以使用礦柱經驗公式來估算巷道之間的安全距離，由于礦柱強度估算[礦柱強度估算---Greenwald公式；礦柱強度估算---Obert-Duvall公式(Pillar Strength Formula)]主要是針對房柱采礦法使用的，其受力機理與兩條平行巷道開挖的受力機理不同，因此不建議使用礦柱強度經驗公式來估算。
非常感謝各位同仁對該問題的討論。
展開 模擬效果如下：
視頻連接：
仿真任務說明書：
計算任務描述：模擬在煤層巷道開挖后，煤層頂板的垮落情況。
仿真計算所采用的設備基本情況：華碩四核筆記本電腦，酷睿i5處理器，2G內存。
計算模型的處理技術：將實際的三維地質情況，假定為平面應變彈性力學問題；對煤層頂板的力學行為假定為彈性-DP塑性-剪切損傷。
計算機的耗時情況：5min。
仿真結果：在煤層巷道開挖后，煤層頂板可以完全垮落，放頂采煤效果100
最后開挖時，定義單獨一個group，然后開挖它。
圓形洞室好建，你要建復雜些的，比如直墻拱洞室，就麻煩些，也要分開建，再開挖。若更復雜，比如弧拱，就很麻煩，你最好在ANSYS中建模，然后用大俠門的轉換程序轉到FLAC中。
最后附上一個3D例子，只建了一個分界面，
1.rar
本教程以煤層開挖過程為例，在ABAQUS中建立仿真模型，結合地應力平衡、生死單元（Model change）、 Mohr-Coulomb 模型等開展仿真分析。
仿真模型可用以分析煤層開挖過程中的巖體變形及破壞情況，地應力平衡、生死單元功能可拓展用于基坑開挖、巷道開挖、隧道開挖等工程分析。
詳細設計及操作過程請下載附件，附件內包含2維開挖模型，3維逐步開挖模型，3維逐層開挖模型等3種模型源文件，學習過程中若存在問題，可詢2923247172@qq.com。
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巷道開挖的最新內容
</p><p>本文將介紹一種使用FLAC3D模擬頂板巖層預裂卸壓效果，主要包含：（1）數值模型建立、預制斷裂接觸帶和定義爆破軟化區；（2）原巖應力場平衡；（3）巷道循環開挖及錨桿支護；（4）采用雙屈服本構模型模擬采空區；（6）對目標巖層實施斷裂</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
開挖完每一段巷道巖體后，圍巖的應力發生釋放，圍巖產生變形。之后馬上進行錨網噴施工。混凝土噴層厚25mm，錨桿間排距800mm，錨桿長度2.5m。混凝土噴層采用liner單元模擬，錨桿采用cable單元模擬。一個開挖完畢節段內安裝的噴層和錨桿情況如下圖所示。
與此同時，基底摩擦模型也用來模擬地下開挖和巷道的穩定性，其中最出名的是Whyte的這篇碩士論文[Whyte, R.J. (1973) A Study of Progressive hanging-wall caving at Chambishi copper mine in Zambia using the base friction model concept. M.Sc. Thesis.
此案例為巷道開挖過程鉆孔施工煤巖體應力擾動時，煤體滲透率演化發展以及鉆孔抽采。該模型與傳統抽采模型相比具有以下創新點：傳統抽采模型并未考慮巷道開挖引起的采動應力對煤體滲透率的影響，該模型同時考慮巷道開挖與鉆孔施工引起的采動應力對滲透率分布影響，進而引起煤層瓦斯抽采效果。
struct link property x stiffness 10e3 cohesion 1 friction 30struct link property y stiffness 10e3 cohesion 1 friction 30struct link property z stiffness 10e3 yield-tens 1
3 實例
這個例子模擬了一個巷道開挖
5、兩條平行巷道開挖后圍巖應力和位移分布的數值模擬
作者：
計算巖土力學
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830215
礦業交流群內一位工程師問了這么一個問題：在RMR分級為2類的圍巖中，開挖兩條平行巷道，巷道斷面尺寸為4m*4m, 巷道之間的距離為4m, 問放炮會不會把兩條巷道穿透？
1 引言
礦業交流群內一位工程師問了這么一個問題：在RMR分級為2類的圍巖中，開挖兩條平行巷道，巷道斷面尺寸為4m*4m, 巷道之間的距離為4m, 問放炮會不會把兩條巷道穿透？群內工程師們進行了熱烈的討論，從理論和實踐的角度提出了許多觀點。這個筆記簡要從兩條巷道之間圍巖的應力和變形討論了設置的安全距離。
仿真模型可用以分析煤層開挖過程中的巖體變形及破壞情況，地應力平衡、生死單元功能可拓展用于基坑開挖、巷道開挖、隧道開挖等工程分析。
詳細設計及操作過程請下載附件，附件內包含2維開挖模型，3維逐步開挖模型，3維逐層開挖模型等3種模型源文件，學習過程中若存在問題，可詢2923247172@qq.com。
仿真結果：在煤層巷道開挖后，煤層頂板可以完全垮落，放頂采煤效果100
midas gts nx是韓國開發的一款巖土有限元分析軟件，致力于二維、三維巖土有限元分析，包括靜力施工階段分析，邊坡分析，滲流固結分析，動力分析，廣泛應用于隧道與基坑計算、市政地鐵車站、礦山巷道開挖、大壩應力分析、爆破分析、列車移動荷載分析、巖土滲流計算、巖土動力分析、荷載結構計算等巖土有限元分析。使用人群大多為高校研究人員和設計院相關從業人員。
