金川贫矿区自然崩落法采场底部结构的稳定性
金川贫矿区自然崩落法采场底部结构的稳定性
王 宁,韩志型
(西南科技大学,四川绵阳 621002)
摘 要:采用三维有限元弹塑性数值模拟方法,分析金川贫矿区高应力破碎岩体自然崩落法开采过程中底部结构的稳定性。
结果表明,随矿岩崩落开采,崩落区下方岩层出现较大范围的塑性破坏区和拉破坏区。巷道采取多次让压支护措施,能确保底部结构的稳定。
关键词:采矿工程;稳定性;数值模拟;底部结构;自然崩落法中图分类号:TD853 364;TD862 文献标识码:A
文章编号:1001-0211(2004)03-0079-04
收稿日期:2003-03-18
基金项目:国家 九五 科技攻关项目(96-117-01-01)
作者简介:王 宁(1962-),男,四川中江县人,教授,主要从事岩
土工程技术的研究与教学工作。
金川矿区是我国重要的镍钴生产基地,其资源的开发利用在我国国民经济中占有重要地位。国家为了充分开发和利用金川矿区的后续资源,把 金川贫矿开采技术及工艺研究 列为国家 九五 重点科技攻关项目。针对金川贫矿区地质特征及矿岩力学特性,进行了现场调研,岩体质量评价,可崩性分析和放矿模拟试验等研究,按照既满足试验要求,又不影响矿山生产并尽量减少投资的原则,决定在贫矿区采用自然崩落法开采,并确定了试验采场。采场底部结构的稳定性是自然崩落法开采能否成功的关键因素之一,为此进行了金川贫矿区自然崩落法采场底部结构稳定性研究。
1 地质概况
金川矿区岩层经历了自吕梁运动以来的各次地质构造运动的作用、变质作用和多期岩浆的侵入作用,形成矿区的复杂岩石组合,造成矿区断裂、节理纵横交错,其中北西、北东东断裂都不同程度地受过挤压,破碎带一般较宽,破碎的岩石未胶结。矿区工程地质条件极为复杂,主要表现在3个方面。(1)岩石组合复杂,软弱结构面频繁切割,多形成破裂 软弱岩体,岩体强度低,具有显著的流变特性。(2)构造残余应力较高,以水平应力大于垂直应力为显著特征。(3)由于开采范围不断扩大,工程规模大,导致工程岩体易失稳。
自然崩落法试验采场含矿超基性岩以菱块状镶
嵌结构为主,块状结构、碎裂结构局部可见。矿体上盘为均质条带状混合岩,与超基性岩接触带上节理裂隙发育,工程地质条件较差。矿体下盘多为各种岩浆岩频繁穿插的中薄层大理岩组,节理发育,岩体破碎,工程地质条件较差。试验采场主要发育有4组优势节理。岩体基本处于干燥环境,局部地段潮湿。
2 采矿方法
自然崩落法试验采场选在金川二矿F17断层以东2#矿体,出矿水平布置在1150m 水平,距地表深约600m ,采用铲运机出矿。出矿巷道垂直矿体走向布置,间距30m ,出矿横巷间距15m,巷道净宽3 8m,高3 9m 。出矿点网度为15m !15m 。底部结构采用堑沟受矿,堑沟长15m,下宽3 8m ,上宽13 42m,高14 1m 。拉底层高度2 5m ,初始崩落面积2400m 2
,考虑原岩应力场对矿岩崩落的影响,拉底工程的长轴方向平行于最大主应力方向,即N15?E 。拉底由东(F17断层附近)向西推进。
3 稳定性研究
采用三维弹塑性有限元数值模拟分析方法,对金川贫矿区自然崩落法采场底部结构在矿岩崩落过程中的稳定性进行模拟研究。随着计算机技术的飞速发展,数值模拟分析方法已被广泛地应用于岩土工程问题的研究,成为岩土力学非常经济有效且常用的分析工具。尤其是有限元数值模拟技术在理论上较为完善,能较好地模拟采矿中的回采工艺过程,方便地考虑多种力学介质。3 1 几何模型
根据地质条件,F17断层对采场矿岩的崩落及其底部结构的稳定性影响较大,该断层与采场西侧
第56卷 第3期
2004年8月
有 色 金 属
Nonferrous M etals
Vol 56,No 3 August 2004
邻接,在建模时考虑了该断层的存在。模拟采场长307m,宽138m,崩落矿石高度约100m。为了减少边界效应的影响,计算范围取值较大,模型的长、宽、高分别为1520,730和900m,几何模型如图1所示。模拟过程中,分8个步骤考虑矿体的崩落过程,具体情况见表1。由于崩落矿岩为散体介质,一般情况下,崩落体不会与待崩矿岩接触,在模拟过程中,将崩落体的自重力直接作用在采场底部结构上。
为了分析比较出矿巷道在一次支护和二次支护下的受力状况,以该模型为基础,模拟了出矿巷道首先进行喷射混凝土一次支护,喷层厚度为0 15m,然后在开挖应力分别释放了20%,50%或80%时再进行二次喷射混凝土支护,喷层厚度也为0 15m
。
(a)-第一模拟步骤;(b)-第五模拟步骤
图1 底部结构稳定性分析模型示意
F ig 1 Scheme of stability analysis model for base structure
表1 计算模型模拟步骤说明
T able1 Ex plain of simulation steps about calculate mo dels
步骤说明
1计算原岩应力场。
2开挖出矿巷道,喷射混凝土支护(喷层厚度0 15m)。
3初始崩落面积2610m2,最大崩落高度30m,超前拉底推进线形成两排堑沟。
4崩落面积11358m2,最大崩落高度80m,超前拉底推进线形成两排堑沟。
5崩落面积25633m2,最大崩落高度200m,超前拉底推进线形成两排堑沟。
6崩落面积39908m2,最大崩落高度400m,超前拉底推进线形成两排堑沟。
7崩落面积46658m2,最大崩落高度580m(至地表),超前拉底推进线形成两排堑沟。
8崩落剩余矿体,最大崩落高度580m。
3 2 原岩应力场
金川原岩应力测试成果表明,金川矿区地应力
以水平构造应力为主,地表地应力较小,最大水平应
力约为3MPa,但应力值随深度增加而增大,在200
~500m深度最大主应力值一般为20~30M Pa,最
高达50M Pa。平均水平应力与垂直应力的计算公
式为 v= #h和 h=3+0 0425h,式中: v-垂
直应力,M Pa; h-平均水平应力,M Pa; -容重,
t/m3;h-深度,m。
随深度增加,矿区平均水平主应力增大,且水平
最大主应力与最小主应力的差值增大,这对底部结
构的稳定性将产生不利影响。
3 3 强度准则
弹塑性模拟分析中采用岩土工程界普遍采用的
德鲁克-普拉格强度准则F=I1+J21/2-K?0
以及拉破坏强度准则F= -R t?0,式中:=
sin!/(9+3sin2!)1/2;K=3C cos!/(9+sin2!)1/2;C
-粘结力;!-摩擦角;R t-岩体抗拉强度;I1-应
力第一不变量;J2-应力第二不变量。
4 计算结果及分析
各种模拟情况的计算结果表明,矿岩应力的大
小及其变化规律基本一致,但随着二次支护时间的
不同,支护结构的应力变化较大。各计算步骤出矿
水平和底部结构上部岩体的应力特征值见表2。
矿体拉底崩落后,岩体应力向崩落区围岩转移,
其中应力集中部位主要出现在矿体的上下盘围岩和
拉底推进线附近矿岩中。在底部结构中,崩落区与
上下盘围岩交界处及拉底推进线下方岩体,应力集
中最为显著,而崩落区西部围岩,受F17断层的影
响,应力变化不大。底部结构受矿岩崩落影响,出现
较大范围的拉应力区,在崩落区上方的待崩矿岩也80有 色 金 属 第56卷
出现较大的拉应力区域。随矿岩崩落范围加大,底部结构及采场围岩应力逐渐增大,底部结构中拉应力范围明显增加。
表2 出矿水平和底部结构上部岩体应力特征值T able2 Feature values in rock mass of draw
level and base structur e
模拟步骤
出矿水平底部结构上部
min
/M Pa
max
/M Pa
应力集
中系数
min
/M Pa
max
/M Pa
应力集
中系数
210 330 31 210 528 01 2
3-1 246 61 9-2 051 02 2
4-2 050 02 0-3 972 23 1
5-4 854 32 2-8 987 03 8
6-5 054 52 2-10 095 14 1
7-5 155 12 2-11 5100 84 4
8-5 054 22 2-10 2109 34 8
4 1 出矿水平
出矿水平中,崩落矿体边界和拉底推进线下方围岩承受的应力值较大。矿岩崩落初期,采场边界及拉底推进线下方围岩承受的应力急剧增加,崩落面积达25600m2时,最大压应力从30M Pa增加至54MPa,应力集中系数增大至2 2,崩落区下部出矿口岩体中局部拉应力达5MPa。当崩落面积超过25600m2后,最大压应力值、最大拉应力值变化不大,分别维持在55M Pa和5MPa左右。可以认为,崩落面积达到一定范围后,出矿水平矿岩的应力集中程度不再增加,而保持在一定水平。堑沟形成后,出矿巷道围岩的稳定性有所下降,在F17断层一带,局部出现塑性破坏。随崩落面积增大,位于崩落矿石和堑沟下方岩体的稳定性急剧下降,大范围出现塑性破坏,崩落边界和拉底推进线下方巷道围岩出现局部拉破坏。无论是形成堑沟,还是崩落矿石,均对出矿巷道的稳定性有较大的影响。因此,必须对出矿巷道采取强有力的支护措施。
4 2 底部结构上部岩体
在出矿水平与拉底水平之间的岩体中,矿岩崩落初期,拉底推进线附近的矿岩及采场上下盘矿岩承受的压应力快速增大,但随着崩落范围增大,应力增量亦随之趋缓,当崩落面积达39908m2时,矿岩中承受的最大压应力已趋于平缓,在整个采场矿石全部崩落后,最大主应力极值从28M Pa增大至109M Pa,应力集中系数最大达4 8。崩落矿石下方岩体大范围出现拉应力,拉应力一般不超过4MPa,但局部达10MPa左右。
在崩落矿石下方,岩体稳定性下降,堑沟周围岩体均出现塑性破坏,局部出现拉破坏,在崩落区外一定范围岩体的稳定程度亦有不同程度的下降。
4 3 出矿巷道支护结构
图2和图3给出了在开挖应力释放0%(即一次支护)和释放20%,50%和80%时巷道进行二次支护,其支护结构的最大压应力值和最大拉应力值。
图2 支护结构最大压应力示意
F ig 2 Scheme of maximum stress in suppor t structur e
图3 支护结构最大拉应力示意
F ig 3 Scheme of minimum stress in support structure
从图可见,如果对巷道的支护工作一次完成,支护结构承受的压应力和拉应力都很大,在采场拉底之前,支护结构中最大压应力值达61MPa,最大拉应力达20M Pa。而随采场拉底和崩矿工程的进行,计算出结构中最大压应力和最大拉应力分别达195MPa和85MPa,远远高于喷混凝土的强度,支护结构严重失稳,且破坏范围较大。
当巷道开挖应力释放到一定程度后,进行二次支护,应力释放程度不同,获得的支护效果也不一样。二次支护喷层中的应力较一次支护均不同程度降低,特别是在应力释放80%时进行二次支护,喷层应力明显减小,在采场拉底崩落工程开始之前,最大压应力值14 5MPa,最大拉应力值2 5M Pa。如巷道采用喷锚网联合支护,在采场拉底崩落前,基本上能够维护巷道的稳定。这是由于围岩应力释放充分,施加在支护结构上的力较小,同时亦能保证围岩具有一定的强度。随着采场拉底崩落的进行,支护
81
第3期 王 宁等:金川贫矿区自然崩落法采场的底部结构稳定性
结构应力增加,在矿岩崩落过程中,支护结构最大压应力值21~35M Pa,最大拉应力值9 8~16 5MPa。在崩落区下方,尤其是靠近崩落边界的巷道支护结构出现一定范围的破坏区,其破坏形式主要是拉破坏和剪切破坏。因此,为了维护底部结构的稳定,有必要在拉底之前,对底部结构再次进行维护,以保证出矿的顺利进行。计算结果表明了多次支护的必要性。由于金川矿区岩体节理裂隙发育,地应力大,岩体变形持续时间较长,巷道支护工作也要与之相适应,企图一次完成巷道支护,不考虑支护结构对围岩变形的适应状况,支护结构必然因应力过大而失稳。
支护分次施工,既可以延迟施工时间,以允许围岩有一定的变形和能量释放的机会,又可以把较厚的喷层分成多个薄层结构,达到减小其弯矩和内应力之目的。
5 结论与建议
(1)在拉底之前,出矿巷道采取二次支护后,底部结构基本处于稳定状态。
(2)随崩落面积增大,拉底推进线附近及崩落边界附近的矿岩承受的应力较大。崩落区下方岩层出现塑性破坏,在底部结构上部出现较大范围的拉破坏区。
(3)当崩落面积达到一定范围后,底部结构出矿水平矿岩的最大压应力和最大拉应力基本保持在一定的水平,而底部结构上部矿岩的应力值仍有一定幅度的增长。
(4)随拉底面积增大,底部结构矿岩产生较大的拉应力,底部结构的稳定性进一步降低。
(5)多次支护可显著地改善支护结构的受力状况,明显降低最大压应力和最大拉应力。
(6)建议对出矿巷道采取二次喷锚网联合支护,以确保底部结构的稳定和安全,在拉底之前,还应对底部结构中的巷道工程再次进行维护。
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Base Stability of Jingchuan Lean Ore Area Mining by Natural Caving Method
WA N G N ing,H A N Zhi x ing
(Southw est University of Science and T echnology,M iany ang621002,Sichuan,China)
Abstract
T he stability of the base structure for the fracture rock mass of great stress area in Jinchuan lean ore area mining by natural cav ing process is analyzed by the three dimensional elastic plasticity finite element numerical analog y The results show that the great plastic y ield areas and pull failure areas are formed in the base structure w ith caved area extends The stability of the base structure for nature caved mining can be assured by use of the g radual supports of draw drifts
Keywords:m ining eng ineering;stability;numerical analogy;base structure;natural caving method 82有 色 金 属 第56卷
自然崩落法的岩石力学工作与矿石崩落块度
２００３ 年 ８ 月 中国有色金属学会第五届学术年会论文集 Aug ． ２００３ 收稿日期：２００３－０７－２１ 作者简介：张东红（１９６４－），男，山西省平陆县人，高级工程师，主要从事矿山地质工作． 自然崩落法的岩石力学工作与矿石崩落块度 张东红 （山西垣曲铜矿峪矿地测科，山西 垣曲县 ０４３７０６） 摘 要：介绍了运用自然崩落法采矿工艺时开展岩石力学工作的方法，在总结铜矿峪矿５号矿体８１０中段矿石崩落块度的基础上，主要分析了影响矿石崩落块度的因素，提出了降低大块的措施。 关键词：自然崩落法；崩落块度；岩体构造；节理裂隙 Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｏｆ Ｂｌｏｃｋ Ｃａｖｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｏｒｅ－ｃａｖｅｄ Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｚｈａｎｇ Ｄｏｎｇ－ｈｏｎｇ （Ｇｅｏｌｏｇｉｃ ｓｕｒｖｅｙ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｏｎｇｋｕａｎｇｙｕ Ｍｉｎｅ，Ｙｕａｎｑｕ Ｃｏｕｎｔｙ ，Ｓｈａｎｘｉ ０４３７０６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｒｏｃｋ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｗｏｒｋ ｗｈｉｌｅ ｕｓｉｎｇ ｂｌｏｃｋ ｃａｖｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｅ－ｃａｖｅｄ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｎ ８１０ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ５＃ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｉｎ Ｔｏｎｇｋｕａｎｇｙｕ Ｍｉｎｅ， ｍａｉｎｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｈｉｃｈ ａｆｆｅｃｔ ｏｒｅ－ｃａｖｅｄ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｏｖｅｒｓｉｚｅｄ ｆｒａｇｍｅｎｔｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： Ｂｌｏｃｋ ｃａｖｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； Ｃａｖｉｎｇ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ， Ｒｏｃｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， Ｊｏｉｎｔ ｆｉｓｓｕｒｅｓ 自然崩落采矿是依靠岩体内部自然力的变化来破坏各种结构面和结构面的岩桥，形成与岩体分离的脱离体，并在重力作用下自然落矿。在这一动力学过程中，原岩应力及各种采矿工程（拉底、割帮等）所产生的次生应力场的大小及作用方式是矿体发生破坏的先决条件，而矿体中不连续面的存在，特别是它们的数量、分布规律、空间结合的特点，是确定矿体崩落难易程度、崩落块度大小和形状的决定性影响因素。 结构面是岩体中没有或具有低抗拉强度的力学不连续面的总称。它包括原生结构面、构造结构面及次生结构面。因此它是节理、层面、片理面、劈理面、劈理面断层等的总称。 在论证是否要应用自然崩落法采矿以及怎样布置工程时，必须对开采对象及其影响范围内的岩体构造、原岩应力进行全面调查，研究岩体构造面的几何参数、空间分布规律、结构面表面的力学性质等，便于进行可崩性论证，预测矿石崩落块度和进行巷道稳定性分析。 １ 岩体构造调查成果 岩体构造调查的重点是研究岩体结构面的空间分布情况（产状、位置）和表面状态、性质等，进而统计出节理分组情况、间距以及岩体质量指标等反映岩 石力学性质的特征值。 坑道工程调查要测量节理的空间位置，记录节理的产状、持续性、粗糙度、张开度、充填物、渗水性和岩性。调查结果：５号矿体节理倾向丰度较高的区域为２６０°～３２０°和１１０°～１７０°， 分 别 第一组和第二组，其平均倾角分别为５９．１和５５．７ 。 节 理 频 率 和 平 均间 １。节理面粗糙度统计见表２。 表１ 节理频率及平均间距统计表 结构面频率（条／ｍ２） 平均间距（ｃｍ） 标高（ｍ） 最小 最大 平均 最小 最大 平均 ８１０ ６．１ １１．９ ８．４ ８．４ １６．３ １１．８ ６９０ ３．５ ６．２ ４．７ １６．１ ２８．６ ２１．２ 表２ 节理面粗糙度统计表 标高（ｍ） 平面形（％） 波浪形（％） 台阶形（％） ８１０ ７７．６ ２０．０ ２．４ ６９０ ７３．８ ２４．８ １．４ 节理张开度类型以闭合节理为主，占节理总数的６９．９％，张开节理占２９．４％，愈合节理很少。钻探岩芯调查主要研究节理分布数量、节理面特征、统计ＲＱＤ值和破碎带情况，并取部分岩心进行岩石物理力学性质研究。通过钻孔岩心调查， ５号矿体节理密度为３．３４条／ｍ，ＲＱＤ值的平均值为７２．７３％。
建筑钢结构整体稳定性分析
建筑钢结构整体稳定性分析 0 引言 建筑钢结构的应用越来越广泛，其稳定性和重量轻的特点为建筑整体的稳定性起到了促进作用，避免建筑物的倒塌等事故的发生，但是就现状来看，建筑钢结构的整体稳定性还存在着一定的问题，因此加强对钢结构的稳定性研究具有重要的现实意义。 1 建筑钢结构的概述 （1）建筑钢结构的优势。其一，抗震性高。在建筑工程中，选用钢结构是因为其自身的优势所在，由于钢材料的强度较高，另外还具有相对较强的可塑性和柔韧度，能够满足建筑工程的需要。再加上建筑钢结构的延展性比较好，对地震的抗御能力较高，当地震灾害发生时，钢结构具有一定的缓冲能力，其抗震性增加了建筑物的安全性；其二，钢结构的精确度较高。为了增强建筑物的稳定性，应选用精确度较高的材料，钢结构就具备这样的优势，因为它相对传统的钢筋混凝土结构具有较强的精确度。另外，钢结构还具有一定的可塑性和韧性，可以适用于大跨度的建筑。如果想要达到增强建筑物稳定性的目的，就应优先选用钢结构，它的应力幅度具有很强的弹性，而且这种钢建筑在受力的情况下，与工程建筑的力学计算方式相符合，被广
泛的应用；其三，建筑钢结构的施工过程较简单。建筑钢结构主要是由钢板、冷加工的薄型钢板或者是热轧型钢为材料制作而成的，不论是制作过程还是制作方法都相对较简单，这样就有力的缩短了建筑施工的周期和建筑施工所用的成本；（2）建筑钢结构的劣势。建筑钢结构在拥有一定优势的情况下，同时也存在着一定的不足，主要体现在钢结构的耐腐蚀性和抗火性相对较差，这些都隐藏着一定的危险，容易引发事故。除此之外，在建筑施工的过程中，通常选取强度较低的构件，这样就对建筑的整体稳定性造成了一定的限制。因为施工单位一味的注重稳定性，却忽视了强度的重要性，这样就造成了建筑材料的浪费，同时也造成了对建筑工程质量的不良影响。 2 建筑钢结构稳定性的概念 建筑钢结构的强度不够，或是失稳现象出现，都会对建筑结构造成一定的影响。建筑钢结构的稳定性与强度不同，由于建筑构件受到外部的重荷以及建筑结构内部的抵抗能力，在这期间存在着不稳定性，在施工的过程中，最重要的任务就是找到一个平衡的状态，从而减少钢结构损坏的现象出现。在建筑施工过程中，钢材的强度较高，在受到压力的情况下，为了在强度与稳定性之间找到平衡，取得最优的效果，往往都是选择了稳定性方面的要求，这样就导致了建筑钢结构的强度得不到很好的发挥。由此可见，在建筑钢结构的设计过程中，要注重对钢结构强度与稳定的界定，充分的了解对建筑物造成破坏的
充填工安全操作规程(最新版)
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 充填工安全操作规程(最新版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
充填工安全操作规程(最新版) 1、工作前必须熟知充填的是哪个采场，充填高度，浇面厚度及其它技术要求。 2、充填前的准备工作：充填的所有条件都已具备，滤水井、溜矿井已架设好，采场矿石已出干净，拉好照明线，软管子接好并固定住。 3、检查作业环境的围岩情况，做好敲邦问顶工作。 4、充填时的注意事项：①清水没到采场前不能下正式充填的指令；②注意充填料的浓度、砂、水、水泥变化情况，及时与搅拌站联系；③及时检查滤水井与密闭点的滤水情况，及时堵住漏洞；④注意充填料的流动，要经常移动充填管，不能光打在一处，保证充填料的均匀；⑤充填时，人不能正对接头口，以防止喷浆事故的发生；⑥严守岗位，时刻注意充填管的情况，发现突然变小或堵管时，
应及时停车检查处理。 5、充填结束后，必须指令搅拌站用清水冲洗管路，并且确认冲洗足够后才结束当班工作。 6、采场充填结束后，及时拆除回收软管子及木板至安全区域。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
最新钢结构设计原理题库及答案(2)
1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 D 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 C 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 A 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4．焊接部位的应力幅计算公式为 【 B 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下，下列疲劳强度最低的是 【 A 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 B 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7．钢材的屈强比是指 【 C 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 B 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 C 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 D 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢 背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 A 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k C 35.0,65.021==k k D 35.0,75.021==k k 12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是 【 A 】 A.两头大中间小 B. 两头小中间大 C.均匀分布 D.直线分布 . 13．焊接残余应力不影响钢构件的 【 B 】
阶段自然崩落采矿法的拉底方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 阶段自然崩落采矿法的拉底方法 拉底方法有浅孔拉底和深孔拉底（见图1，2）两种方法。拉底巷道一般布置在出矿水平以上4～15m，掘进与漏斗间距相同的互相平行的拉底巷道。出矿水平与拉底水平之间的距离主要取决于矿岩的稳固性和选用的拉底方法。图1 重力出矿1-运输巷道;2-放矿溜井;3-分支溜井;4-格筛巷道;5-漏斗;6-拉底巷道;7-拉底炮孔;8-联络道 图2 铲运机出矿系统1-铲运机道;2-装矿进路;3-平底V 形槽;4-拉底巷道;5-出矿堑沟炮孔;6-拉底炮孔;7-放矿溜井;8-运输巷道;9-回风联络巷道;10-回风巷道 最低的拉底高度是拉底后，漏斗间的脊柱不致阻碍上部矿石自然崩落。即在拉底水平不能有支撑点。浅孔拉底的高度为2.5～5.0m。使用深孔（或中深孔）拉底时，要求拉底后在漏斗脊柱之上必须形成高度大于3.0m 的拉底空间。拉底速度要与崩落速度和产量相适应。在初期，拉底不宜太快，使次生应力得到充分发展，有利崩落，但也不宜太慢或停顿，这对出矿巷道不利，应保持均匀推进。随着生产经验积累，可以适当加快拉底速度。随崩落线推进顺序爆破拉底炮孔，每次爆2～3 排（约5m）。每次爆破以后必须仔细检查是否留下残柱，一旦发现留有残柱，一定要及时处理，否则将会阻止矿石自然崩落，并对出矿巷道产生应力集中。拉底一般从靠近已崩落矿块的一侧，或从矿体上盘开始，沿对角线方向呈阶梯状推进，要严格控制相邻拉底超前距离，一般在 15m 以内为好。当矿体中品位分布不均时，为了尽早回收资金，一般把初始拉底选择在高品位矿段。从岩石力学的观点出发，应先从软弱矿段开始拉底，有利于矿石崩落，并且对维护出矿巷道也有利。在有大的构造断层穿过开采矿段时，拉底线一定要垂直断层走向推进。要注意拉底推进线的方向尽可能与原岩水平主应力方向一致，拉底水平面积的形状最好呈矩形，且矩形的长边垂直于
井下采场充填、监测工岗位安全生产操作章程知识
井下采场充填、监测工岗位安全生产知识教育读本 适用工种：井下充填工地表充填操作工 充填检测工
前 安全生产是企业健康发展的永恒主题，是企业管理的关键所在，是关系员工生命、家庭幸福；关系公司生产与效益、发展与稳定的大事。为认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，正确引导广大职工遵守安全操作规程，严格按操作规程上标准岗、干标准活，进一步规范员工在生产劳动过程中的安全行为，杜绝“三违”行为和实现“三不伤害”，做到安全文明生产。现根据公司精神，将主要（岗位）工种在日常操作中应遵守的安全规章制度、岗位安全操作规程、岗位安全严禁行为和矿山安全生产基础常识编印成册，以供员工在日常工作和生活中加强学习，借此以提高员工自身安全意识、素质和安全操作技能。这对于员工在各自岗位操作时的习惯性违章行为是一种自我克服、自我约束的必要举措。 本书汇编了公司主要工种岗位描述、安全操作规程、严
禁行为及相关安全规章制度及矿山安全生产常识，旨在动员全体员工立足本职岗位，加强安全知识学习，从自身做起，自觉遵守公司劳动纪律和各项安全操作规程，牢固树立“安全第一”的意识，努力为公司营造安全生产的良好工作氛围，积极促进公司各项生产经营工作的顺利开展。希望广大员工加紧自学，前前后后认真领会，切实掌握，以保证安全生产。 目录 第一章岗位安全操作规程 一、采场充填工岗位安全操作规程 第二章岗位安全严禁行为 一、地表各工种共同安全生产严禁行为 二、井下各工种共同严禁行为 三、井下充填工岗位安全生产严禁行为 第三章班组安全生产责任制 一、安全生产总则 二、班组长安全生产责任制 三、班组兼职安全员安全生产责任制 四、班组普通班员安全生产责任制 第四章岗位相关安全生产管理制度、规定
《钢结构基本原理》作业解答
《钢结构基本原理》作业 判断题 2、钢结构在扎制时使金属晶粒变细，也能使气泡、裂纹压合。薄板辊扎次数多，其 性能优于厚板。 正确错误 答案：正确 、目前钢结构设计所采用的设计方法，只考虑结构的一个部件，一个截面或者一个1 .局部区域的可靠度，还没有考虑整个结构体系的可靠度 正确答案： 、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的20 摩擦力或设置抗剪键承受。 答案：正确 计算的剪力两者中的较、计算格构式压弯构件的缀件时，应取构件的剪力和按式19 大值进行计算。 答案：正确 、加大梁受压翼缘宽度，且减少侧向计算长度，不能有效的增加梁的整体稳定性。18 答案：错误 、当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该处又未设置支承加劲肋时，则17 应验算腹板计算高度上边缘的局部承压强度。 答案：正确 、在格构式柱中，缀条可能受拉，也可能受压，所以缀条应按拉杆来进行设计。16 答案：错误 .愈大，连接的承载力就愈高15、在焊接连接中，角焊缝的焊脚尺寸 答案：错误 、具有中等和较大侧向无支承长度的钢结构组合梁，截面选用是由抗弯强度控制设14 计，而不是整体稳定控制设计。 答案：错误 、在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度计算是以截面弹性核心几乎完全消失，13 出现塑性铰时来建立的计算公式。
答案：错误 1． 12、格构式轴心受压构件绕虚轴稳定临界力比长细比相同的实腹式轴心受压构件低。 原因是剪切变形大，剪力造成的附加绕曲影响不能忽略。 答案：正确 11、轴心受力构件的柱子曲线是指轴心受压杆失稳时的临界应力与压杆长细比之间 的关系曲线。 答案：正确 10、由于稳定问题是构件整体的问题，截面局部削弱对它的影响较小，所以稳定计算 中均采用净截面几何特征。 答案：错误 9、无对称轴截面的轴心受压构件，失稳形式是弯扭失稳。 答案：正确 8、高强度螺栓在潮湿或淋雨状态下进行拼装，不会影响连接的承载力，故不必采取 防潮和避雨措施。 答案：错误 7、在焊接结构中，对焊缝质量等级为3级、2级焊缝必须在结构设计图纸上注明，1 级可以不在结构设计图纸中注明。 答案：错误 6、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工 硬化来提高钢材强度。（） 答案：错误 5、合理的结构设计应使可靠和经济获得最优平衡，使失效概率小到人们可以接受程 度。（） 答案：正确 4、钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项 系数设计表达式进行计算。（） 答案：正确 3、钢材缺口韧性值受温度影响，当温度低于某值时缺口韧性值将急剧升高。（）答案：错误 一、名词解释
钢结构稳定设计指南
钢结构稳定设计指南 钢结构失稳形式存在多样性外，还应了解下列四个方面的特点：(1)稳定问题要考虑构件及结构的整体作用；(2)稳定计算要按二阶分析进行；(3)考虑初始缺陷的极值稳定计算正在取代完善构件的分岔点稳定计算；(4)稳定性不仅通过计算来保证，还需要从结构方案布置和构造设计来配合。 关键字：钢结构稳定，轴心压杆，计算长度，受弯构件，框架稳定 一．钢结构稳定问题的待点 失稳形式存在多样性外，还应了解下列四个方面的特点：(1)稳定问题要考虑构件及结构的整体作用；(2)稳定计算要按二阶分析进行；(3)考虑初始缺陷的极值稳定计算正在取代完善构件的分岔点稳定计算；(4)稳定性不仅通过计算来保证，还需要从结构方案布置和构造设计来配合。 二．轴心压杆的稳定计算 (1)影响轴心压杆稳定承载力的最主要因素是残余应力，它是把稳定系数分成a、b、c三类的依据，残余压应力越大，位置距形心轴越远，值越低。 (2)轴心压杆不仅会发生弯曲失稳，也可能发生扭转失稳。在采用单轴对称截面时．需要特别注意扭转的不利作用。 (3)设计格构柱时，需要了解几何缺陷的不利影响和柱肢压缩对缀条的影响。 三．轴心压杆的计算长度 关于压杆计算长度的确定，需要明确以下几点： (1)确定杆系结构中的杆件计算长度时，应把它和对它起约束作用的构件一起作稳定分析。这是稳定性整体计算的一种简化方法。压杆一般不能依靠其他压杆对它的约束作用，除非两者的压力相差悬殊。 (2)节点连接的构造方式会影响杆件的稳定性能。因此，杆件计算长度和构造设计有密切联系。比如杆件在交叉点的拼接会影响它的出平面弯曲刚度并使计算长度增大。又如起减小计算长度作用的撑杆的连接有偏心，会降低它的有效性。 (3)塔架杆件的计算长度有不同于平面桁架(屋架)的特点．主杆和腹杆都各有其特殊之处。此外、塔架中单角钢杆件预期绕平行轴失稳时，需要考虑扭转的不利影响。 (4)桁架体系的支撑构件和塔架中的横隔构件都对杆件的计算长度有直接影响。确定桁架杆件出平面计算长度时，需要特别注意杆系的相互关系 四. 受弯构件的整体稳定
钢结构 答案
第四章 4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N=1500kN。 解：由支承条件可知 0x 12m l=， 0y 4m l= x 21.8cm i=== ， y 5.6cm i=== 0x x x 1200 55 21.8 l i λ===，0y y y 400 71.4 5.6 l i λ===， 翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b类截面，故按 y λ查表得=0.747 ? 整体稳定验算： 3 150010 200.8MPa215MPa 0.74710000 N f A ? ? ==<= ? ，稳定性满足要求。 4.13图示一轴心受压缀条柱，两端铰接，柱高为7m。承受轴心力设计荷载值N=1300kN，钢材为Q235。已知截面采用2[28a，单个槽钢的几何性质：A=40cm2，i y=10.9cm，i x1=2.33cm， x
I x1=218cm 4，y 0=2.1cm ，缀条采用∟45×5，每个角钢的截面积：A 1=4.29cm 2。试验算该柱的 整体稳定性是否满足？ 解：柱为两端铰接，因此柱绕x 、y 轴的计算长度为：0x 0y 7m l l == 格构柱截面对两轴均为b 类截面，按长细比较大者验算整体稳定既可。 由0x 65.1λ=，b 类截面，查附表得0.779?=， 整体稳定验算： 3 2 130010208.6MPa 215MPa 0.77924010N f A ??==<=??? 所以该轴心受压的格构柱整体稳定性满足要求。 4.15某压弯格构式缀条柱如图所示，两端铰接，柱高为8m 。承受压力设计荷载值N =600kN ，弯矩100kN m M =?，缀条采用∟45×5，倾角为45°，钢材为Q235，试验算该柱的整体稳定性是否满足？ 已知：I22a A=42cm 2，I x =3400cm 4，I y1=225cm 4； [22a A=31.8cm 2，I x =2394cm 4，I y2=158cm 4； ∟45×5 A 1=4.29cm 2。 解：①求截面特征参数 截面形心位置： 该压弯柱两端铰接因此柱绕x 、y 轴的计算长度为：0x 0y 8m l l == x x 57948.86cm 73.8I i A = ==，y y 12616.952 13.08cm 73.8 I i A === 0x x x 80090.38.86l i λ===，0y y y 800 61.213.08 l i λ=== ②弯矩作用平面内稳定验算（弯矩绕虚轴作用） 由0y 63.1λ=，b 类截面，查附表得0.791?= 说明分肢1受压，分肢2受拉， 由图知，M 2=0，1100kN m M =?，等效弯矩系数my 210.650.350.65M M β=+= 因此柱在弯矩作用平面内的稳定性满足要求。 ③弯矩作用平面外的稳定性验算 弯矩绕虚轴作用外平面的稳定性验算通过单肢稳定来保证，因此对单肢稳定性进行验算： y x y 1 260 x y 2 x 1 x 2 45°
采石场安全操作规程
XXX采石厂安全生产操作规程 资料汇编 XXX采石厂 XXX年XXX月XXX日
目录 目录 (1) 露天矿山采场安全生产操作规程 (1) 机械工作业安全（装载机、挖掘机）操作规程 (1) 矿山安全生产纪律 (2) 装载机安全操作规程 (3) 挖掘机安全操作规程 (5) 电工安全操作规程 (6) 破碎机安全操作规程 (8) 气焊设备安全操作规程 (9) 千斤顶安全操作规程 (13) 潜孔钻机安全操作规程 (14) 排土作业规程 (15) 金属焊接（电焊）安全操作规程 (16) 电气维修工安全操作规程 (18) 穿孔作业安全操作规程 (19) 车辆维修工安全操作规程 (22) 厂内运输作业安全操作规程 (23) 爆破作业安全操作规程 (25)
露天矿山采场安全生产操作规程 一、采场必须遵循“先剥离、后采矿”的原则，严格按照设计开采水平斜进顺序，分水平台阶正规化开采，任何个人不得改变开拓方式或设计开采方案，各水平台阶应保持一定的超前距离，严禁一下部直角式开采，严禁作业人员上下重叠立体式的同时作业。 二、采场台阶高度水平坡面角，必须适应采剥、装运设备条件，达到下列要求： （1）机械开采时按设备性能确定台阶高度，但一般不超过8米人工开采时，台阶高度不得大于6m。 （2）工作台阶坡面角，不得大于65°。 （3）采剥工作面禁止形成伞檐、悬体根底和空洞，最小平台宽度，必须保证运输和安全要求。 （4）班前、班后和下雨过后必须有专人（安全员）负责检查，清理浮矿石、泥土。发现隐患立即予以排除，方可继续作业。 机械工作业安全（装载机、挖掘机）操作规程 一、使用装载机、挖掘机等设备时，必须先检查各部件是否完好无损、松脱。如发现问题必须及时修理调拭正常。 二、检查各部件完好，水箱是否有够用水，特别要注意刹车油是否充足，制动性能是否灵敏。 三、下雨天容易滑坡地段严禁强制作业。
钢结构 复习题
钢结构复习题 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则、、和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、和 等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。
4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？ 5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？ 三、计算题： 1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a 轧制型钢，其几何性质为：Wx=875cm3，tw=10mm，I / S=30.7cm，自重为59.9kg/m，截面塑性发展系数 x=1.05。钢材为Q235，抗弯强度设计值为215N/mm2，抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。（恒载分项系数G=1.2，活载分项系数Q=1.4） 2.已知一两端铰支轴心受压缀板式格构柱，长10.0m，截面由2I32a组成，两肢件之间的距离300cm，如图所示，尺寸单位mm。试求该柱最大长细比。 注：一个I32a的截面面积A = 67cm2，惯性矩Iy =11080cm4，Ix1 = 460cm4
钢结构稳定问题解析
钢结构稳定问题的综述 建筑与土木工程学院刘小伟学号：2111316139 摘要：总结了钢结构稳定问题的基本概念和类型，介绍了影响钢结构稳定的一些因素和稳定问题的计算方法、规范规定，并总结了钢结构稳定设计的设计原则和目前钢结构稳定问题研究中存在的问题特点。 关键词：钢结构稳定性原则类型 Abstract:Summarized the basic concept and type of stability problems of steel structure, introducing the standard calculation method.The influence of some factors and stability problems of steel structure stability of the regulation, and summarizing the design principle of stability design of steel structure and the present research of structure stability problems in steel. Keywords: Steel structure stability principle type 1、引言 随着我国钢铁工业的快速发展，又由于钢结构的诸多优点，所以这种被认为绿色环保型产品的钢结构，是建筑的发展方向。但由于钢比混凝土的抗压强度高20多倍，因此设计的承担相同受力功能的钢构件与混凝土构件相比，具有截面尺寸小、构件细长等特点，在对于受压、受弯等存在受压区的钢构件处理不当时，就很可能出现失稳现象。因此为了提高截面效率、充分发挥钢材的强度，钢结构一般做成
充填工安全操作规程(正式)
充填工安全操作规程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、工作前必须熟知充填的是哪个采场，充填高度，浇面厚度及其它技术要求。 2、充填前的准备工作：充填的所有条件都已具备，滤水井、溜矿井已架设好，采场矿石已出干净，拉好照明线，软管子接好并固定住。 3、检查作业环境的围岩情况，做好敲邦问顶工作。 4、充填时的注意事项：①清水没到采场前不能下正式充填的指令；②注意充填料的浓
度、砂、水、水泥变化情况，及时与搅拌站联系；③及时检查滤水井与密闭点的滤水情况，及时堵住漏洞；④注意充填料的流动，要经常移动充填管，不能光打在一处，保证充填料的均匀；⑤充填时，人不能正对接头口，以防止喷浆事故的发生；⑥严守岗位，时刻注意充填管的情况，发现突然变小或堵管时，应及时停车检查处理。 5、充填结束后，必须指令搅拌站用清水冲洗管路，并且确认冲洗足够后才结束当班工作。 6、采场充填结束后，及时拆除回收软管子及木板至安全区域。 请在这里输入公司或组织的名字 Please enter the name of the company or organization here
钢结构的-稳定性验算
第七章 稳定性验算 整体稳定问题的实质：由稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。 注意：截面中存在压应力，就有稳定问题存在！如：轴心受压构件（全截面压应力）、梁（部分压应力）、偏心受压构件（部分压应力）。 局部稳定问题的实质：组成截面的板件尺寸很大，厚度又相对很薄，可能在构件发生整体失稳前，各自先发生屈曲，即板件偏离原来的平衡位置发生波状鼓曲，部分板件因局部屈曲退出受力，使其他板件受力增加，截面可能变为不对称，导致构件较早地丧失承载力。 注意：热轧型钢不必验算局部稳定！ 第一节 轴心受压构件的整体稳定和局部稳定 一、轴心受压构件的整体稳定 注意：轴心受拉构件不用计算整体稳定和局部稳定！ 轴心受压构件往往发生整体失稳现象，而且是突然地发生，危害较大。构件由直杆的稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的弯曲变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。这种现象就叫做构件的弯曲失稳或弯曲屈曲。不同的截面形式，会发生不同的屈曲形式：工字形、箱形可能发生弯曲屈曲，十字形可能发生扭转屈曲；单轴对称的截面如T 形、Π形、角钢可能发生弯曲扭转屈曲；工程上认为构件的截面尺寸较厚，主要发生弯曲屈曲。 弹性理想轴心受压构件两端铰接的临界力叫做欧拉临界力： 2222//λππEA l EI N cr == (7-1) 推导如下：临界状态下：微弯时截面C 处的内外力矩平衡方程为：
0/22=+Ny dz y EId (7-2) 令EI N k /2 =，则： 0/222=+y k dz y d (7-3) 解得： kz B kz A y cos sin += (7-4) 边界条件为：z=0和l 处y=0； 则B=0，Asinkl=0，微弯时πn kl kl A ==∴≠,0sin 0 最小临界力时取n=1，l k /π=, 故 2222//λππEA l EI N cr == (7-5) 其它支承情况时欧拉临界力为： 2222/)/(λπμπEA l EI N cr == (7-6) 欧拉临界应力为： 22/λπσE cr = (7-7) 实际上轴心受压杆件存在着各种缺陷：残余应力、初始弯曲、初始偏心等。此时的极限承载力N u ， y u Af N /=?叫整体稳定系数。 残余应力的分布：见P104、P157，残余应力的存在使构件受力时过早地进入了弹塑性受力状态，使屈曲时截面抗弯刚度减小，导致稳定承载能力降低，降低了构件的临界应力。 令k=b e /b; 则 2 3222/;/y cr x cr Ek Ek λπσλπσ== (7-8) 所以残余应力对绕弱轴的临界应力的降低影响要比对绕强轴的要大。 初始弯曲、初始偏心使理想轴心受压构件变成偏心受压构件，使稳定从平衡分枝（第一类稳定）问题变成极值点（第二类稳定）问题，均降低了构件的临界应力。 我国规范考虑残余应力、1000/l 的初弯曲、未计入初偏心，采用极限承载力理论进行计算，用计算得到的96条柱子曲线（最后分成3组）表达，同时用表和公式的形式给出?λ-的关系。见P162图5-17。
钢结构强度稳定性计算书
钢结构强度稳定性计算书 计算依据： 1、《钢结构设计规范》GB50017-2003 一、构件受力类别： 轴心受压构件。 二、强度验算： 1、轴心受压构件的强度，可按下式计算： σ = N/A n≤ f 式中N──轴心压力,取N= 10 kN； A n──净截面面积,取A n= 298 mm2； 轴心受压构件的强度σ= N / A n = 10×103 / 298 = 33.557 N/mm2； f──钢材的抗压强度设计值，取f= 205 N/mm2； 由于轴心受压构件强度σ= 33.557 N/mm2≤承载力设计值f=205 N/mm2,故满足要求！ 2、摩擦型高强螺栓连接处的强度，按下面两式计算，取最大值： σ = (1-0.5n1/n)N/A n≤ f 式中N──轴心压力,取N= 10 kN； A n──净截面面积,取A n= 298 mm2； f──钢材的抗压强度设计值，取f= 205 N/mm2； n──在节点或拼接处，构件一端连接的高强螺栓数目,取n = 4； n1──所计算截面(最外列螺栓处)上高强螺栓数目；取n1 = 2； σ= (1-0.5×n1/n)×N/A n=(1-0.5×2/4)×10×103/298=25.168 N/mm2； σ = N/A ≤ f 式中N──轴心压力,取N= 10 kN； A──构件的毛截面面积，取A= 354 mm2； σ=N/A=10×103/354=28.249 N/mm2； 由于计算的最大强度σmax = 28.249 N/mm2≤承载力设计值=205 N/mm2,故满足要求！ 3、轴心受压构件的稳定性按下式计算： N/φA n≤ f
自然崩落法采矿方法的实践应用1
自然崩落法采矿方法的实践应用 万相宗 （安徽省铜陵县牛山矿业有限责任公司） 主题词：采矿方法有底柱无底柱自然崩落法 （摘要：铜陵县牛山矿业公司虎山硫铁矿3#矿体为褐铁矿，较松散不稳定，难以开采。选择有底柱自然崩落法开采二年来，管理得当，安全生产无事故，年产矿石达六万多吨。确实达到了安全、高效、稳产的效果。） 铜陵县牛山矿业有限责任公司虎山硫铁矿3#矿体属于小型铁矿体，总储量约为20万吨。位于牛山矿段94线至100线之间，走向135o，矿体宽10～25m不等，长约100m，矿体倾向北东，倾角近直立，矿体赋存标高为+63～-29m。+34m以上矿体由露于进行开采。矿体为褐铁矿，较松散不稳定，矿石品位较稳定，Fe在40%～55%之间，矿体不含水。矿体呈墙状产出，矿体基本上控制在石炭系黄龙组与船山组之间，上盘围岩溶蚀少，较稳固，下盘围岩有较多溶洞发育，且溶洞均被矿岩充填，稳定性差。 3#矿体为斜井开拓，已开拓了0m和-20m二个中段，中段高分别为30米和20米。 一、原采矿方法的选择 本矿体采矿方法原推荐方案为点柱式上向分层充填法，充填料以井下废石为主，电耙出矿。根据实践证明，原方案存在一些问题，主要表
现在： 1、原方案中未能考虑矿石非常松散、易垮落的特点，使巷道支护工作量非常大，安全性较差。 2、原方案中充填成本较高，且要布置专门的取料通道和溜矿井。 3、技术复杂，较难操作，并且点柱不足以承受地压。 4、电耙道支护量大，维修时安全性低。 根据铜陵县牛山矿业公司3#矿体的实际情况，上述采矿方法不适用于对3#矿体的开采。必须选择合适的采矿方法来满足对3#矿体开采的需要。 二、变更后采矿方法的选择 牛山矿业有限责任公司虎山硫铁矿3#矿体矿石非常松散、易垮落的特点比较符合自然崩落法对矿体的要求，故选择自然崩落法比较适宜。 （一）有底柱自然崩落法 1、沿矿体顶底板在围岩内掘进沿脉巷道，然后掘进穿脉贯通矿体，沿脉运输大巷距矿体应在5米左右为宜。在矿体内掘进平底漏斗结构，上向爆破形成采场。 2、采场要素：穿脉间水平距离为10米；平底结构平行布置，二条穿脉斗穿交错布置，间距为6～8米；斗穿长度为5米，斗颈2米；漏斗上向倾角（扩漏斗）为45o。 3、支护形式主要为木支护，圆木小头直径0.16～0.22米，支护间距0.5米，支护棚脚用圆木做基础梁，基础梁的作用是防止支护棚下沉，保证保证巷道断面尺寸。梁埋于地下，支护棚顶、邦用木板背实。因矿
钢结构稳定性的分析
钢结构稳定性的分析 摘要：在钢结构设计中,稳定形设计是较为重要的一个环节。在各种类型的钢结构中，由于结构失稳造成的伤亡事故时有发生，凸显了稳定问题研究的重要性。本文从钢结构失稳的类型入手，阐述了钢结构稳定性的分析方法及稳定设计需要注意的问题。 关键词：钢结构稳定性分析 Abstract: Stable shape design is an important link in the steel structure design. In various types steel structure, casualties results from the structure instability, which highlights the importance of research on the stability. This article from the steel structure buckling type, elaborates the steel structure stability analysis method and some issues requiring attention in the stable design. Key words: steel structure; stability ; analysis 1 .前言 钢结构稳定分析是研究结构或构件的平衡状态是否稳定的问题。结构或构件的平衡状态有三种：1）稳定平衡：处于平衡位置的结构或构件,在任意微小外界扰动下,将偏离其平衡位置,当外界扰动除去以后,仍能自动回复到初始平衡位置时,称为稳定平衡。2）不稳定平衡：如果不能回复到初始平衡位置,则称为不稳定平衡。3）随遇平衡或中性平衡：如果受到扰动后不产生任何作用于该体系的力,因而当扰动除去以后,既不能回复到初始平衡位置又不继续增大偏离,则为随遇平衡或中性平衡。结构或构件由于平衡形式的不稳定性,从初始平衡位置转变到另一平衡位置,称为屈曲,或称为失稳。 钢结构稳定与强度有着显著区别。强度是指结构或者构件在稳定平衡状态下由荷载所引起的最大应力是否超过材料的极限强度,因此是一个应力问题。极限强度的取值取决于材料的特性,对混凝土等脆性材料,可取它的最大强度,对钢材则取它的屈服点。稳定问题则与强度问题不同,它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态,从而设法避免进入该状态,因此,它是一个变形问题。如轴压柱，由于失稳，侧向扰度使柱增加数量很大的弯矩，因而柱子的破坏荷载可远远低于它的轴压强度。显然，，失稳是柱子破坏的主要原因，而非强度不够。 2 .钢结构失稳的分类 区分结构失稳类型的性质十分重要，这样才有可能正确估量结构的稳定承载力。钢结构的失稳按有无平衡分叉可分为两类： 2.1 第一类稳定问题—具有平衡分岔的失稳，也叫“分叉屈曲”。
自然崩落法底部结构应力状态研究
Series No．500February一2018一一一一一一一一一一一一一一金一一属一一矿一一山METAL MINE 一一一一一一一一一一一一一一一 总第500期 2018年第2期 收稿日期一2017-09-05 作者简介一者亚雷(1989 ),男,硕士研究生三 自然崩落法底部结构应力状态研究 者亚雷一侯克鹏一程一涌一杨八九 (云南亚融矿业科技有限公司,云南昆明650093) 摘一要一以普朗铜矿为研究背景,通过分析拉底工程在自然崩落法中的重要性,应用FLAC 3D 数值模拟软件,研究拉底过程中,逐渐增大拉底推进线尺寸时,底部结构应力状态的分布情况,得到一个聚矿槽开挖距拉底推进线较有利的距离三并且,在实测地应力的基础上,通过改变水平构造应力值,研究了4种不同应力状态下,底部结构的应力分布情况,分别得出有利于矿石崩落及底部结构稳定的应力状态三该研究成果将对自然崩落法矿山的采矿工艺设计和安全生产具有指导作用三 关键词一自然崩落法一拉底推进线一底部结构一水平构造应力 一一中图分类号一TU528．31一一一文献标志码一A一一一文章编号一1001-1250(2018)-02-061-03 一一DOI 一10．19614/j．cnki．jsks．201802011 Research on Bottom Structural Stress State by Natural Caving Method Zhe Yalei一Hou Kepeng一Cheng Yong一Yang Bajiu (Yunnan Yarong Mining Technology Co ．,Ltd ,Kunming 650093,China ) Abstract 一With the Pulang copper mine as background,the importance of the undercutting project in natural caving was analyzed．With the use of FLAC 3D numerical simulation software,the distribution of the bottom structural stress state is studied during the process of undercutting,with the size of the undercutting line gradually increasing．A more favorable distance from the undercutting line to the poly trough was obtained．On the basis of the measured ground stress,and through changing the hor-izontal structural stress values,the stress distribution of the bottom structure were described under four different stresses．The stress state which is beneficial to the ore caving and the stability of the bottom structure was determined．The research result can provide a guide for designing mining process in mine with caving method and safety production． Keywords 一Natural caving,Undercutting line,Bottom structure,Horizontal tectonic stress 一一自然崩落法是在开采矿体出矿水平上部,通过拉底形成一定的冒落空间,在有需要的情况下,施加辅助工程,使原岩应力发生改变,朝着矿体破坏二冒落的方向发展[1]三拉底工作是该采矿方法开展的首要任务,对落矿的成功与否起着决定性作用三拉底扰动所引起的次生应力,使矿体原有的稳定状态不能够继续维持,达到最终冒落,其中构造应力的作用是主要的动力[2]三因此,研究拉底过程及不同构造应力条件 下,底部结构的应力状态,对矿山生产具有重要意义三 本项目以普朗铜矿自然崩落法为研究背景,由于受地理环境条件限制,该矿山不能采用露天开采三且因其矿石品位低,矿体厚大,倾角近乎垂直,崩落空间充裕,矿岩易崩落,矿石无自燃和黏结性,地表容许塌陷等,使自然崩落法有可能成为该矿山的一种较为理 想的采矿方式三 1一拉底影响因素及重要性 拉底的作用主要是:首先为矿石崩落形成足够的空间尺寸,以使矿石能在自身重力下崩落;其次在形成的初始崩落时对周围岩体的破坏最小;最后在时间上尽可能快地推进到崩落水力半径,开始崩落,以减少拉底的集中应力三拉底虽然只是矿体的切割工作,但其影响因素很多,主要包括:拉底方式,拉底相关巷道的掘进顺序,拉底推进线二出矿巷道掘进推进线和出矿推进线等的相对位置,拉底推进的起始点和推进方向,拉底的推进速度,拉底高度及三维空间形状三 拉底的好坏是自然崩落法成功与否的关键,同时也与底部结构直接相关三拉底的形式和时间对底部结构的稳定性有着重要的影响,主要是因为在拉底推 四 16四万方数据