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基于有限元RFPA^(2D)数值模拟对上行开采可行性研究与应用
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作者 孙健新 《煤炭科技》 2024年第5期52-55,62,共5页
慈林山煤矿分上下可采煤层9号煤层和15号煤层,目前15号煤层局部已采完,造成上覆岩层产生移动,对上部9号煤层有一定的影响。为分析9号煤层的开采可行性,以慈林山煤矿的15号煤层为工程背景,采用RFPA^(2D)数值试验系统,建立15号煤开采的数... 慈林山煤矿分上下可采煤层9号煤层和15号煤层,目前15号煤层局部已采完,造成上覆岩层产生移动,对上部9号煤层有一定的影响。为分析9号煤层的开采可行性,以慈林山煤矿的15号煤层为工程背景,采用RFPA^(2D)数值试验系统,建立15号煤开采的数值计算模型,动态分析15号煤层开采过程中上覆岩层及采煤面前后方上覆岩层破坏规律,得出9号煤层处于15号煤层裂隙带与弯曲下沉带的交界处的结论,分析认为9号煤层在15号煤层开采稳定后,可以进行开采,最终得出可以对9号煤层正常进行开采,并进行了工业性实践。通过对9号煤层正常开采时的超前压力数据进行监测分析,表明该围岩压力满足矿井的正常生产需要。 展开更多
关键词 上行开采 采空区 RFPA^(2d)数值模拟 支撑压力
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煤岩组合体破坏过程RFPA^(2D)数值模拟 被引量:18
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作者 付斌 周宗红 +3 位作者 王友新 易鑫 刘松 肖迎春 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期132-139,共8页
为研究不同组合条件下煤岩组合体的力学特性及破坏过程,使用RFPA^(2D)软件,采用位移加载方式,对不同倾角、围压下的煤岩组合体进行数值模拟,研究单轴和三轴条件下不同煤岩组合体的破坏机制,分析了围压、倾角对煤岩组合体强度的影响.研... 为研究不同组合条件下煤岩组合体的力学特性及破坏过程,使用RFPA^(2D)软件,采用位移加载方式,对不同倾角、围压下的煤岩组合体进行数值模拟,研究单轴和三轴条件下不同煤岩组合体的破坏机制,分析了围压、倾角对煤岩组合体强度的影响.研究表明:单轴压缩时煤岩组合体的强度接近煤体的单轴破坏强度.三轴压缩时煤岩组合体的强度随着倾角的增大先缓慢降低后迅速降低.围压越大组合体强度越高,但强度提高值随着围压的增大降低.煤岩组合体的内摩擦角随着倾角的增大减小,内聚力随着倾角的增大均先增大后减小.组合体单轴压缩破裂情况基本相同,破坏基元主要分布于煤体中,三轴压缩时组合体的破裂出现了3种情况. 展开更多
关键词 RFPA2d数值模拟 煤岩组合体 破裂形式 破坏强度
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基于TELEMAC-2D和SWMM模型的城市内涝数值模拟 被引量:46
3
作者 王兆礼 陈昱宏 赖成光 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期117-124,共8页
以广州长湴地区为例,基于SWMM和TELEMAC-2D模型构建一种新的耦合模型TSWM,通过历史暴雨事件验证、模型对比等方式评估了TSWM模型的适用性和可靠性,并对不同重现期暴雨开展了数值模拟。结果表明:TSWM模型能较准确地模拟研究区的内涝情况... 以广州长湴地区为例,基于SWMM和TELEMAC-2D模型构建一种新的耦合模型TSWM,通过历史暴雨事件验证、模型对比等方式评估了TSWM模型的适用性和可靠性,并对不同重现期暴雨开展了数值模拟。结果表明:TSWM模型能较准确地模拟研究区的内涝情况,可实现城市内涝精细化模拟;与基于SWMM和LISFLOOD-FP、WCA2D的耦合模型相比,TSWM模型可得到更为精细的模拟结果;由于排水管网系统标准偏低,研究区在极端暴雨情况下容易发生内涝,建议采取提高排水管网系统标准、构建泵闸联合调度方案、布设LID设施等措施降低暴雨内涝影响;TSWM模型在复杂城区内涝数值模拟方面具有良好的适用性和较高的模拟精度。 展开更多
关键词 城市内涝 数值模拟 TELEMAC-2d SWMM 模型耦合 长湴
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基于PFC^(2D)软件的柿树沟泥石流运动过程数值模拟 被引量:9
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作者 左正金 李才 +2 位作者 王硕楠 胡媛媛 左伟 《水电能源科学》 北大核心 2014年第9期135-138,152,共5页
为了解泥石流的启动及运动过程,以栾川县柿树沟泥石流堆积体为例,基于堆积体室内大型直剪试验指标,利用PFC2D模拟软件对其启动及运动过程进行仿真数值模拟,分析了不同工况下堆积体的运动速度场、应力场及位移场,研究了崩滑松散碎屑堆积... 为了解泥石流的启动及运动过程,以栾川县柿树沟泥石流堆积体为例,基于堆积体室内大型直剪试验指标,利用PFC2D模拟软件对其启动及运动过程进行仿真数值模拟,分析了不同工况下堆积体的运动速度场、应力场及位移场,研究了崩滑松散碎屑堆积物质启动、形成泥石流的过程和机制。结果表明,强降雨是柿树沟沟内松散堆积体启动形成泥石流的触发因素;中雨工况下,地表径流的冲刷力仅对堆积体表层有影响,但堆积体整体形态基本无变化;暴雨工况下,泥石流沟上游的洪水迫使土石颗粒脱离堆积体表面,后缘表层土体首先开始运动,产生的推挤力不断推动前方堆积土体向前运动,坡面形态发生显著变化;暴雨时间越长,堆积土体的运动速度和位移也越大,最终导致堆积体发生连锁式破坏,形成泥石流。 展开更多
关键词 柿树沟 堆积体 泥石流 PFC^2d 运动过程 数值模拟
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2D碳/碳复合材料CVI过程的数值模拟研究 被引量:13
5
作者 姜开宇 李贺军 李克智 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期104-107,共4页
本文根据2D碳/碳复合材料的结构特征及CVI工艺的特点建立了孔隙模型和动力学模型, 并利用该模型对其CVI过程进行了模拟与分析。模拟结果与实验结果的对比表明该数学模型是合理的。
关键词 2d 碳/碳 复合材料 CVI 数值模拟 孔隙模型
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基于HYDRUS-2D的地下滴灌下水分运移数值模拟研究 被引量:8
6
作者 潘红霞 付恒阳 贺屹 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期52-55,共4页
利用HYDRUS-2D软件模拟了地下滴灌条件下滴头周围黏壤土的土壤水分动态,并与田间观测进行对比;通过分析不同滴头流量对试验地土壤湿润模式的影响,明确了最佳灌水技术参数。结果表明,HYDRUS-2D软件模拟结果与观测值一致,体积含水率均方... 利用HYDRUS-2D软件模拟了地下滴灌条件下滴头周围黏壤土的土壤水分动态,并与田间观测进行对比;通过分析不同滴头流量对试验地土壤湿润模式的影响,明确了最佳灌水技术参数。结果表明,HYDRUS-2D软件模拟结果与观测值一致,体积含水率均方根误差为1.2%~4.5%,湿润范围均方根误差变化范围为2.1~3.87cm。 展开更多
关键词 地下滴灌 田间试验 土壤水分运移 数值模拟 HYdRUS-2d
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急斜煤层EDZ围岩动态演化规律2D-BLOCK数值追踪模拟 被引量:4
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作者 张立杰 柴鑫 +3 位作者 来兴平 蒋东晖 邹磊 胥海东 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2008年第4期613-618,共6页
急斜特厚煤层高阶段综放开采中,开采扰动区(Excavation-Disturbed-Zone,EDZ)内顶煤及采空区围岩结构动态演化规律预计是安全开采的关键保障F技术之一。对苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜煤层(64°)高阶段(52m)综放面开采中采空区顶板... 急斜特厚煤层高阶段综放开采中,开采扰动区(Excavation-Disturbed-Zone,EDZ)内顶煤及采空区围岩结构动态演化规律预计是安全开采的关键保障F技术之一。对苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜煤层(64°)高阶段(52m)综放面开采中采空区顶板坍塌现象综合认识,采用2D-BLOCK精细数值模拟程序,建立了相应的离散元数值分析模型,进行动态数值追踪模拟计算,揭示了复杂环境下急斜厚煤层开采形成的采空区坍塌规律,为现场安全开采提供了科学依据。 展开更多
关键词 急斜煤层 开采扰动区 2d—BLOCK程序 数值追踪模拟 动态演化规律
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基于RFPA^(-2D)的岩溶陷落柱形成机理数值模拟 被引量:4
8
作者 谢洪波 梁六妮 +1 位作者 王文龙 文广超 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第1期65-71,共7页
以潞安矿区岩溶陷落柱发育地质条件为基础,基于RFPA^(-2D)数值模拟系统,研究岩溶陷落柱的形成机理,分析不同因素影响下的岩溶发育状况,并对研究区域地下水及地质构造对岩溶陷落柱发育的影响进行模拟。模拟结果表明:含水层水头压力不变,... 以潞安矿区岩溶陷落柱发育地质条件为基础,基于RFPA^(-2D)数值模拟系统,研究岩溶陷落柱的形成机理,分析不同因素影响下的岩溶发育状况,并对研究区域地下水及地质构造对岩溶陷落柱发育的影响进行模拟。模拟结果表明:含水层水头压力不变,裂隙发育越好,岩溶作用越强;裂隙发育程度相同,含水层水头压力越大,越有利于岩溶发育。依此结果为依据,分析了岩溶陷落柱的形成机理:形成岩溶陷落柱的基础是具有相对较大的可溶性岩层厚度和面积,动力条件是地下水的溶蚀,因地质构造在一定程度上对含水层的补、径、排关系起控制作用,地质构造控制着岩溶陷落柱在空间上的分布。 展开更多
关键词 RFPA^-2d 数值模拟 岩溶陷落柱 地质构造 含水层
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水厂铁矿边坡开挖FLAC^(3D)数值模拟与分析 被引量:3
9
作者 苗胜军 李长洪 +1 位作者 佟慧超 任奋华 《有色金属(矿山部分)》 2008年第1期29-33,共5页
本文在地质环境资料调研、岩石力学试验和地应力测量等工作的基础上,以Mohr-Coulomb屈服准则为力学模型,采用FLAC3D三维有限差分方法,对首钢水厂铁矿Ⅳ工程地质区开挖过程中边坡岩体应力场、位移场、破坏场进行了数值模拟计算,并对模拟... 本文在地质环境资料调研、岩石力学试验和地应力测量等工作的基础上,以Mohr-Coulomb屈服准则为力学模型,采用FLAC3D三维有限差分方法,对首钢水厂铁矿Ⅳ工程地质区开挖过程中边坡岩体应力场、位移场、破坏场进行了数值模拟计算,并对模拟结果进行了系统分析,以指导矿山安全开采。 展开更多
关键词 边坡 FLAC^3d 数值模拟 应力 位移 破坏
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岩质边坡稳定性的FLAC^(3D)数值模拟分析 被引量:8
10
作者 曹平 董志明 姚劲松 《西部探矿工程》 CAS 2006年第9期268-270,共3页
介绍了FLAC3D软件的基本原理及使用方法,并以德兴铜矿黄牛前岩质边坡为例,对整体边坡采用FLAC3D软件进行三维数值模拟稳定性分析,分析结果与实际相符合。
关键词 FLAC^3d 岩质边坡 三维数值模拟 稳定性分析
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基于PFC^(2D)的无底柱分段崩落法放矿数值模拟 被引量:10
11
作者 魏建海 黄兴益 +2 位作者 戈超 何皇兵 舒凑先 《现代矿业》 CAS 2015年第12期27-28,共2页
针对某铁矿采用无底柱分段崩落法开采时采场回采率低与贫化率大的问题,考虑端壁倾角与崩矿步距2个因素,对采场放矿方案进行了PFC^(2D)数值模拟,选择回贫差最大的数值模拟试验方案进行了采场现场放矿试验,取得了较好的效果。
关键词 PFC2d 数值模拟 无底柱分段崩落法 回采率 贫化率
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昭通铅锌矿采空区稳定性FLAC^(3D)数值模拟研究 被引量:4
12
作者 贺昌友 王进 王洪武 《采矿技术》 2008年第5期41-44,共4页
昭通铅锌矿古采空区达60多万m3,空区形态复杂。由于古采空区未得到处理且矿区民采泛滥,矿区主矿体Ⅰ号矿带空区多次发生垮塌,并引发地表塌陷、山体开裂和井下采场垮塌等现象。采用FLAC3D快速拉格朗日差分分析方法对采空区稳定性进行了... 昭通铅锌矿古采空区达60多万m3,空区形态复杂。由于古采空区未得到处理且矿区民采泛滥,矿区主矿体Ⅰ号矿带空区多次发生垮塌,并引发地表塌陷、山体开裂和井下采场垮塌等现象。采用FLAC3D快速拉格朗日差分分析方法对采空区稳定性进行了数值模拟,数值模拟结果表明,采空区顶板发生向下位移,围岩位移剧烈,引起地表变形大;采空区顶板处出现明显的竖直应力集中和水平应立集中,采空区周围塑性区延伸至地表。 展开更多
关键词 采空区 稳定性 数值模拟 FLAC^3d
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基于CASS与ANSYS的FLAC^(3D)非工作帮稳定数值模拟 被引量:3
13
作者 张保俊 《露天采矿技术》 CAS 2014年第6期22-24,共3页
目前,多数矿山采用FLAC3D进行边坡稳定数值模拟,然而在使用FLAC3D软件时,会发现建模比较困难,并浪费大量时间。结合工程实例,介绍CASS与ANSYS的FLAC3D非工作帮稳定性分析,进而分析3种软件在数值模拟中各自的作用,并分析边坡的稳定性。
关键词 FLAC^3d ANSYS CASS 数值模拟
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FLAC^(3D)对土钉支护机理的数值模拟分析 被引量:7
14
作者 冯志先 《黄河水利职业技术学院学报》 2007年第2期26-30,共5页
结合工程实例,建立了土钉支护稳定性分析模型,选用FLAC3D进行数值模拟。通过模拟,揭示了无支护开挖与支护开挖过程中应力场和应变场的变化规律,进一步研究了土钉支护的作用机理和支护性能。数值模拟结论可以为支护设计与施工提供理论依... 结合工程实例,建立了土钉支护稳定性分析模型,选用FLAC3D进行数值模拟。通过模拟,揭示了无支护开挖与支护开挖过程中应力场和应变场的变化规律,进一步研究了土钉支护的作用机理和支护性能。数值模拟结论可以为支护设计与施工提供理论依据及参考设计值。 展开更多
关键词 土钉支护 FLAC^3d 数值模拟
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坚硬复合顶板煤层开采RFPA^(2D)数值模拟 被引量:1
15
作者 孙月 文振明 +1 位作者 李昕 张丽丽 《煤矿机电》 2007年第6期106-107,共2页
关键词 RFPA^2d 数值模拟 煤层开采 复合顶板 数据后处理 破裂过程 变形过程 宏观破坏
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地下采矿引起地表塌陷离散元PFC^(2D)数值模拟研究 被引量:6
16
作者 魏媛 王飞飞 +3 位作者 任青阳 肖宋强 陈斌 靳红华 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第2期30-34,共5页
采用离散元PFC^(2D)建立了地质剖面颗粒流模型,研究了矿体开采过程中上覆岩层裂缝形成与发展过程,揭示上覆岩层逐渐垮塌崩落的机理。结果表明,随着矿体的开采,裂隙不断向上发展,裂隙数增加。开采矿体后形成的采空区造成了上覆岩层的拉裂... 采用离散元PFC^(2D)建立了地质剖面颗粒流模型,研究了矿体开采过程中上覆岩层裂缝形成与发展过程,揭示上覆岩层逐渐垮塌崩落的机理。结果表明,随着矿体的开采,裂隙不断向上发展,裂隙数增加。开采矿体后形成的采空区造成了上覆岩层的拉裂⁃剪裂破坏,岩层中不断有新生裂缝产生。上覆岩层主要以拉裂缝发展为主,在拉裂缝发展区域两端产生部分剪破坏裂缝,在空区两端已经出现向上发展的裂缝集聚,是空区顶板逐渐垮塌崩落的征兆。开采第3分层和第4分层矿体后,出现了局部顶板垮塌现象,且垮塌崩落逐渐发展为整个采空区顶板垮塌,最终垮塌崩落至地表,在地表初步形成一个小塌陷坑。塌陷坑发展过程依据裂隙数可细分为平稳发展时期、缓慢发展时期、快速发展时期和结束发展时期,揭示了井下矿体开采致使上覆岩层拉裂⁃空区两端剪裂⁃整体垮塌崩落的形成机理。 展开更多
关键词 采矿工程 地质灾害 地表塌陷 数值模拟 离散元PFC^(2d)
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区段煤柱留设合理宽度FLAC^(3D)数值模拟研究 被引量:10
17
作者 宋平 庞新坤 刘宏军 《中国矿业》 北大核心 2019年第3期78-81,86,共5页
本文以河北某矿6#煤实际开采情况为背景,通过采用FLAC^(3D)数值模拟方法对留设不同宽度区段煤柱时,煤柱内应力和位移分布、煤柱宽度与巷道围岩稳定性进行了分析,得出了工作面间需留设合理煤柱宽度范围,在此基础上,结合矿井实际情况,确... 本文以河北某矿6#煤实际开采情况为背景,通过采用FLAC^(3D)数值模拟方法对留设不同宽度区段煤柱时,煤柱内应力和位移分布、煤柱宽度与巷道围岩稳定性进行了分析,得出了工作面间需留设合理煤柱宽度范围,在此基础上,结合矿井实际情况,确定采用留设6m区段煤柱方案,并进行了工业性试验。通过观测发现随着工作面的不断回采,巷道围岩先后经历无采动影响阶段、采动影响阶段以及采动影响剧烈三个阶段,巷道围岩处于可控范围之内,满足生产要求,这与按经验需留设15m区段煤柱相比,减少了煤炭损失,提高了采出率,同时本文的研究对类似条件下区段护巷煤柱的留设具有指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 煤柱 FLAC^3d数值模拟 巷道围岩 采动影响
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明月山隧道施工力学响应FLAC^(3D)数值模拟 被引量:8
18
作者 唐剑 付洵 莫阳春 《路基工程》 北大核心 2008年第2期86-88,共3页
以忠垫高速公路明月山隧道为例,采用三维快速拉格朗日法,对公路隧道开挖与支护过程中的力学响应进行研究,获得隧道在动态分步开挖、分步支护的情况下围岩变形规律,同时比较隧道在无支护、初次支护2个不同工况下围岩塑性区的分布规律。
关键词 明月山隧道 力学响应 数值模拟 FLAC^3d
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滑动构造带下采煤覆岩破裂演化过程的RFPA^(2D)数值模拟分析 被引量:1
19
作者 程秀印 苌延辉 宋常胜 《西部探矿工程》 CAS 2012年第10期109-112,共4页
为了研究告成矿21021工作面在开采过程中上覆岩层破裂动态演化规律,通过岩石破裂过程分析系统RFPA^(2D),分析滑动构造带对工作面顶板破坏过程的影响及特征。研究结果表明:滑动构造带对顶板运动规律起着主导作用;对岩石完整性的破坏是由... 为了研究告成矿21021工作面在开采过程中上覆岩层破裂动态演化规律,通过岩石破裂过程分析系统RFPA^(2D),分析滑动构造带对工作面顶板破坏过程的影响及特征。研究结果表明:滑动构造带对顶板运动规律起着主导作用;对岩石完整性的破坏是由下往上逐渐减弱的;矿压指标在纵向上具有明显的规律性,即由上而下初次来压、初次来压步距及周期来压步距呈现逐渐递减趋势;随着工作面的推进,煤层上的支承压力是动态变化的,并且出现明显的支承压力集中区。 展开更多
关键词 裂隙演化 支承压力 顶板破坏 滑动构造 数值模拟 RFPA^2d
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煤岩单轴压缩破坏PFC^(2D)数值反演模拟研究 被引量:10
20
作者 周天白 杨小彬 韩心星 《矿业科学学报》 2017年第3期260-266,共7页
煤岩材料作为一种天然非均匀不连续材料,实验室里很难获得其可重复性实验结果。文章基于PFC^(2D)离散元软件,采用数值实验反演煤岩材料参数,得到煤岩材料变形破坏的主控参数。利用软件模拟煤岩单轴压缩变形破坏过程,对比数值模拟结果和... 煤岩材料作为一种天然非均匀不连续材料,实验室里很难获得其可重复性实验结果。文章基于PFC^(2D)离散元软件,采用数值实验反演煤岩材料参数,得到煤岩材料变形破坏的主控参数。利用软件模拟煤岩单轴压缩变形破坏过程,对比数值模拟结果和实验室实验结果,验证了数值反演模拟对于研究煤岩类天然材料变形破坏的可行性数值模拟结果,可以为工程实际应用提供理论及数据支持。 展开更多
关键词 PFC2d 微观参数设置 单轴压缩实验 数值反演模拟 参数分析
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