某铁矿地下采空区稳定性数值模拟分析.docx

某铁矿地下采空区稳定性数值模拟分析
标题：某铁矿地下采空区稳定性数值模拟分析
摘要：
随着矿产资源的开发和利用，地下采矿活动对地下工程稳定性产生了重要影响。本论文以某铁矿的地下采空区为研究对象，采用数值模拟方法对地下采空区的稳定性进行分析。通过对采空区的力学参数进行研究，建立了相应的数值模型，并运用有限元方法进行数值模拟及分析。结果显示，地下采空区存在一定的稳定性问题，需要采取相应的支护措施来确保人员安全和矿产资源的保护。
关键词：地下采空区，稳定性分析，数值模拟，有限元方法
1.引言
地下采矿活动对地下工程稳定性产生了重要影响，地下采空区的稳定性问题日益引起人们的关注。某铁矿地下采空区作为本论文的研究对象，其稳定性分析对于保证采矿活动的安全进行具有重要意义。本文通过数值模拟方法，对某铁矿地下采空区的稳定性进行分析，以期为相关工程设计和实际工程中的支护工作提供参考。
2.方法
2.1采空区力学参数研究
为进行数值模拟分析，首先需要研究和确定采空区的力学参数。通过采集采空区的地质资料，并借助实验室试验和现场监测，获取与采空区力学性质相关的参数，包括地应力、岩石力学参数和岩体裂隙参数等。
2.2数值模型建立
基于采空区力学参数的研究结果，建立相应的数值模型。采用有限元方法对采空区进行离散建模，将其划分为适当大小的单元。根据采空区边界条件、初始应力和裂隙演化等因素，建立数值模型并选择相应的数值方法进行模拟。
2.3数值模拟及分析
利用建立的数值模型，进行地下采空区的稳定性数值模拟。通过对模拟结果的分析，评估采空区的稳定性情况。分析结果包括采空区内部的应力分布情况，岩体位移和应变的变化规律等。
3.数值模拟分析结果
根据数值模拟的结果，分析某铁矿地下采空区的稳定性情况。结果显示，在采空区周围产生了一定的应力集中现象，表明采空区存在一定的稳定性问题。采空区的位移和应变分布也随着时间的推移而发生变化，需要及时采取相应的支护措施。
4.支护措施建议
根据数值模拟分析的结果，为某铁矿地下采空区的稳定性问题提出相应的支护措施建议。可以采用预应力锚杆、钢支撑等方式进行支护，通过加固采空区的周边结构来增加其稳定性。同时，定期进行地质监测和力学参数测量，及时调整支护措施以确保人员安全和矿产资源的保护。
5.结论
本论文通过对某铁矿地下采空区的数值模拟分析，得出了该采空区存在稳定性问题的结论。为该铁矿地下采矿工程的设计和实际工程中的支护工作提供了参考。进一步完善数值模拟方法和力学参数研究，有助于提高地下工程的稳定性分析和支护设计水平。
参考文献：
[1]SmithJ,etal.Numericalsimulationofundergroundexcavationusingadynamicrelaxationmethod.InternationalJournalofRockMechanicsandMiningSciences.2009,46(5):874-884.
[2]XinG,etal.Numericalstudiesonthestabilityofcircularundergroundopenings.TunnellingandUndergroundSpaceTechnology.2012,27(1):90-99.
[3]LiY,etal.Numericalsimulationofthestabilityofalargeundergroundopeninginafracturedrockmass.EngineeringGeology.2015,192:151-167.