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FLAC^(3D)的露天矿边坡变形破坏数值模拟分析 被引量:31
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作者 曹兰柱 孙成亮 +1 位作者 王东 宋子岭 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第7期679-682,共4页
针对露天矿边坡变形破坏严重影响露天矿安全生产的问题,采用数值模拟的方法,应用FLAC3D软件对宝日希勒露天矿南帮52剖面边坡的应力应变和位移变化进行了数值模拟分析,结果表明:南帮边坡失稳时,边坡变形失稳虽以剪切作用为主,拉伸破坏也... 针对露天矿边坡变形破坏严重影响露天矿安全生产的问题,采用数值模拟的方法,应用FLAC3D软件对宝日希勒露天矿南帮52剖面边坡的应力应变和位移变化进行了数值模拟分析,结果表明:南帮边坡失稳时,边坡变形失稳虽以剪切作用为主,拉伸破坏也相伴发生,坡顶起主要作用.坡体在自身重力与地应力影响下,内部发生以剪切为主的破坏,边坡整体的潜在破坏面形成,边坡坡脚处发生剪切破坏,最终形成"切层—顺层"式滑动. 展开更多
关键词 数值模拟 FLAC^3d 应力应变 位移变化 滑坡 弱层 拉裂 剪切
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FLAC^(3D)在岩石变形局部化数值模拟中的应用 被引量:9
2
作者 王学滨 潘一山 马瑾 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2001年第4期522-523,共2页
采用FLAC3D,对试样的尺寸效应、二块体地震模型、五块体地震模型和厚壁圆筒模型进行了变形局部化数值模拟研究。 所获得的模拟结果是合理的,可以在一定程度上解释自然灾害中的变形局部化现象。
关键词 三维连续体快速拉格朗日分析 变形局部化 剪切带 尺寸效应 块体地震模型 厚壁圆筒 数值模拟 自然灾害 岩石 FLAC^3d
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基于FLAC^(3D)的复合煤岩受载破裂数值模拟及试验研究 被引量:3
3
作者 杨桢 齐庆杰 +1 位作者 李鑫 仝泽仁 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期901-906,共6页
采用FLAC^(3D)对复合煤岩模型的单轴压缩破裂进行数值模拟及试验,研究复合煤岩受载破裂应力与应变关系变化规律。针对煤样厚度、复合煤岩组合比、煤层参数、顶底板岩性等参数,对复合煤岩模型进行加载仿真研究,仿真及试验结果表明:单一... 采用FLAC^(3D)对复合煤岩模型的单轴压缩破裂进行数值模拟及试验,研究复合煤岩受载破裂应力与应变关系变化规律。针对煤样厚度、复合煤岩组合比、煤层参数、顶底板岩性等参数,对复合煤岩模型进行加载仿真研究,仿真及试验结果表明:单一煤样模型随着高度的减小,应力应变曲线整体阶段存在尺寸效应;改变煤岩组合比例时,其抗压强度基本不变,随煤样比例增大,复合煤岩的整体弹性模量减小,整体刚度减小;单一改变复合煤岩的煤样参数时,随煤样弹性模量增大,复合煤岩的弹性模量越强,应力应变曲线峰值点越高,对应应变越小;单一改变顶底板岩性,对复合煤岩模型的应力应变曲线影响不大。试验结果和仿真结果变化趋势一致,表明所建模型具有一定正确性和适用性。 展开更多
关键词 安全工程 FLAC^3d 复合煤岩 受载破裂 数值模拟
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免共振沉桩过程对地表振动影响的FLAC^(3D)数值模拟 被引量:9
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作者 魏家斌 王卫东 吴江斌 《吉林大学学报(地球科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1514-1522,共9页
为研究免共振沉桩过程对地表振动影响,采用密度放大法以消除模型桩弹性模量过大对计算效率的影响,在有限差分软件FLAC^(3D)中建立了相应的连续振动沉桩模型,并和文献中的现场测试结果进行了比较,分析了激振力幅值和振动频率这两个施工... 为研究免共振沉桩过程对地表振动影响,采用密度放大法以消除模型桩弹性模量过大对计算效率的影响,在有限差分软件FLAC^(3D)中建立了相应的连续振动沉桩模型,并和文献中的现场测试结果进行了比较,分析了激振力幅值和振动频率这两个施工参数对地表振动响应的影响。结果表明:密度放大法可有效提高数值模拟的计算效率,模拟沉桩7.0倍桩径(4.9 m)所需计算时间约为12.0 h,数值结果较好地模拟了现场测试中免共振沉桩的地表振动影响;激振力幅值和振动频率均主要对近场(水平距离为5.0倍桩径范围内)的地表振动有明显影响;临界沉桩深度与地表振动影响峰值相对应,该深度随水平距离先增大后趋于稳定;激振力幅值对临界沉桩深度的改变不明显,振动频率对远场临界沉桩深度则有较明显影响。 展开更多
关键词 免共振沉桩 密度放大 数值模拟 FLAC^(3d) 土体振动测试
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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
5
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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基于FLAC^(3D)的复杂堆积体稳定性分析及其治理研究——以贵州都匀—安顺高速公路摆拢大桥堆积体为例 被引量:2
6
作者 许源华 贺太红 +3 位作者 谢配红 龙维 邬忠虎 刘品 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期112-121,共10页
对于受三维空间分布的不利构造影响、多种地层错综分布的复杂堆积体,难以将其简化为简单结构的模型进行理论计算。为解决复杂堆积体的稳定性计算问题,利用FLAC^(3D)软件构建三维地质模型,根据贵州都匀—安顺高速公路摆拢大桥堆积体工程... 对于受三维空间分布的不利构造影响、多种地层错综分布的复杂堆积体,难以将其简化为简单结构的模型进行理论计算。为解决复杂堆积体的稳定性计算问题,利用FLAC^(3D)软件构建三维地质模型,根据贵州都匀—安顺高速公路摆拢大桥堆积体工程特性对其进行分区赋值、联合计算,对复杂堆积体的变形破坏机理和稳定性进行分析,并提出治理方案。结果表明:本文方法可以直观地模拟堆积体的变形破坏特点,数值模拟结果显示堆积体滑坡位移较大的区域分布在2区、3区,堆积体滑坡从2区向后牵引1区,形成整体滑移;提出的“路线局部绕避+工程支挡”的路线比选方案更加合理、有效、经济。研究结果可为复杂堆积体的稳定性分析和治理方案的制定提供参考。 展开更多
关键词 复杂堆积体 稳定性分析 治理方案 FLAC^(3d)软件 数值模拟
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基于FLAC^(3D)对爆破振动下某土坝的安全振速预测 被引量:9
7
作者 李胜林 刘志远 +1 位作者 张会歌 孟令豪 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1006-1011,共6页
在大量现场爆破振动监测的基础上,对速度信号进行分析,近似得到了坝体的黏滞阻尼比,基于坝体动力响应特征通过FLAC^(3D)建立了某土石坝的2维模型.基于土体力学参数计算简化得到了坝基瑞利波分布函数,确定了使坝体发生最大响应的振动信... 在大量现场爆破振动监测的基础上,对速度信号进行分析,近似得到了坝体的黏滞阻尼比,基于坝体动力响应特征通过FLAC^(3D)建立了某土石坝的2维模型.基于土体力学参数计算简化得到了坝基瑞利波分布函数,确定了使坝体发生最大响应的振动信号主频为2.00Hz,通过加大最不利地震波振幅,计算得到使坝体破坏的速度阈值为16cm/s,以此阈值作为土坝安全振速,可有效保证坝体的结构安全. 展开更多
关键词 土坝 FLAC^3d 爆破地震 数值模拟 最不利地震波
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基于声波法和FLAC^(3D)的矿井底板采动破坏特征研究 被引量:1
8
作者 李健 于师健 潘山 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第6期57-61,共5页
利用声波法对华北地区某典型岩溶水害矿井的4707工作面煤层底板不同深度、不同位置的声波波速进行探测,获得了随工作面推进时的波速变化曲线。结果表明:垂深3.9~12.1m之间的声速曲线出现较大的波动,在钻孔距工作面距离15~5m时声波波... 利用声波法对华北地区某典型岩溶水害矿井的4707工作面煤层底板不同深度、不同位置的声波波速进行探测,获得了随工作面推进时的波速变化曲线。结果表明:垂深3.9~12.1m之间的声速曲线出现较大的波动,在钻孔距工作面距离15~5m时声波波速迅速升高,在6~5m处达到最大值,工作面推过钻孔后,波速不断降低。垂深13m以上,声波曲线趋于稳定,说明已不在破坏范围内。声速法判断底板最大破坏深度为12.1m。结合FLAC3D软件,利用4707工作面的实际地质资料数值模拟煤层底板采动破坏过程,得出了煤层底板采动破坏特征:底板破坏区沿采空区四周和底板向下扩散呈现出喇叭形,随工作面的不断推进,破坏区也不断前移。 展开更多
关键词 岩溶水害矿井 声波 FLAC3d 底板破坏特征 数值模拟
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基于FLAC3D与无人机航测的全部垮落法采煤塌陷分析 被引量:3
9
作者 王志民 秦越强 +3 位作者 柴晨晖 孙宇飞 李朋伟 岳喜能 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期204-215,共12页
内蒙古串草圪旦煤矿位于黄河中游上段,其全部垮落法采煤导致大面积塌陷,地表生态和环境问题频发。为研究采空区地表裂缝发育规律及塌陷应力与位移场演化特征以串草圪旦煤矿6102工作面为研究对象,利用无人机航测查清了地表裂缝分布范围... 内蒙古串草圪旦煤矿位于黄河中游上段,其全部垮落法采煤导致大面积塌陷,地表生态和环境问题频发。为研究采空区地表裂缝发育规律及塌陷应力与位移场演化特征以串草圪旦煤矿6102工作面为研究对象,利用无人机航测查清了地表裂缝分布范围及规律,构建了FLAC3D数值模型并计算分析了采空区围岩应力及位移变化,将分析结果与无人机航测结果进行了相互验证。结果表明:(1)塌陷主要以地裂缝为表现形式,主要分布于矿区西北部及中西部。工作面发育2类地裂缝,一类为弧形阶梯式裂缝群,呈平行分布且以间隔5~20 m出现,大部分形成阶梯式高度为15~130 cm的错台,裂缝以3°~5°的偏角垂直工作面推进方向发育;另一类为直线型边缘裂缝带,拉张破坏严重,平行工作面外围呈带状发育,少数可展布于工作面内部,最外围裂缝至工作面的距离分别为38,53 m。(2)由于地下煤层开挖,采空区顶板出现明显的“马鞍状”拉应力集中区,且随着开挖的推进地表集中区拉应力先增大后减小,最大值为0.181 MPa;(3)采空区顶部完全垮塌,地表垂直位移最大值在采空区正中间,最大值约5.5 m;地表水平位移最大值位于采空区煤柱正上方,最大值1.93 m。(4)数值模拟计算的沉降量、裂缝角与无人机航测数据基本一致。研究成果可为煤层开采带来的生态环境问题解决方案提供参考依据。 展开更多
关键词 全部垮落 采煤塌陷 FLAC3d 数值模拟 无人机 串草圪旦煤矿
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基于FLAC^(3D)的煤矿开采沉陷预计及与概率积分法的对比分析 被引量:23
10
作者 秦世界 张和生 李国栋 《煤炭工程》 北大核心 2014年第6期96-98,102,共4页
经典概率积分法作为常用沉陷预计方法自有其优越性,但其不能表现地层内部的岩体的移动变形情况,且关键参数必须由实地观测方可确定,这给开采沉陷预计工作造成了一定的难度。文章通过对数值模拟法进行研究,同时与概率积分法进行对比,得... 经典概率积分法作为常用沉陷预计方法自有其优越性,但其不能表现地层内部的岩体的移动变形情况,且关键参数必须由实地观测方可确定,这给开采沉陷预计工作造成了一定的难度。文章通过对数值模拟法进行研究,同时与概率积分法进行对比,得出两者处理开采沉陷预计工作中的优劣。研究表明:无需确定复杂参数的数值模拟法不仅能有效的表现地表的移动变形情况,更能表现岩体内部的移动变形情况。 展开更多
关键词 FLAC^3d ANSYS 数值模拟 概率积分 开采沉陷
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基于FLAC^3D的岩体初始高水平构造应力场反演方法 被引量:13
11
作者 郭延辉 侯克鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第21期8523-8529,共7页
为探讨深部岩体工程初始高水平构造应力场的数值模拟反演方法,采用三维有限差分法FLAC^3D分别对位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件及基于初始应变能理论的反演方法进行数值试验对比分析。结果表明:在模拟岩体初始高水平构造应... 为探讨深部岩体工程初始高水平构造应力场的数值模拟反演方法,采用三维有限差分法FLAC^3D分别对位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件及基于初始应变能理论的反演方法进行数值试验对比分析。结果表明:在模拟岩体初始高水平构造应力场过程中,位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件三种方法均不能满足要求;而基于初始应变能理论的反演方法效果较好,将该方法应用于狮子山矿区地应力场的反演分析,计算表明各测点的地应力反演值与实测值之间误差在允许范围内,进一步验证了该方法模拟计算岩体初始高水平构造应力场具有较好的可靠性,研究成果为深部岩体工程高水平构造应力场的反演计算方法提供了参考。 展开更多
关键词 岩体 构造应力场 反演 FLAC^3d 数值模拟
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用FLAC^(3D)实现综放工作面三维矿压模拟的探讨 被引量:8
12
作者 曾垒 项一凡 《煤炭工程》 北大核心 2007年第6期86-88,共3页
综采放顶煤工作面由于围岩由离散体和连续体共同组成,使对工作面的三维确切模拟存在很大的技术难点,论文以FLAC3D软件和它的内置语言FISH为技术平台,以散体放矿模拟理论为理论支持,构建了三维放煤仿真模型,并通过简单的工作面模拟证明... 综采放顶煤工作面由于围岩由离散体和连续体共同组成,使对工作面的三维确切模拟存在很大的技术难点,论文以FLAC3D软件和它的内置语言FISH为技术平台,以散体放矿模拟理论为理论支持,构建了三维放煤仿真模型,并通过简单的工作面模拟证明放煤仿真模型在综放工作面中的确能够模拟顶煤的放出对工作面矿压分布的影响。 展开更多
关键词 综放工作面矿压 FLAC^3d 数值模拟
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基于FLAC^(3D)程序的采空区稳定性分析 被引量:107
13
作者 孙国权 李娟 胡杏保 《金属矿山》 CAS 北大核心 2007年第2期29-32,共4页
空区治理在矿山的安全生产中具有重大的意义。基于拉格朗日算法的FLAC3D程序特别适合于求解岩土力学工程中非线性的大变形问题,这点是非常适合采矿工程的设计研究工作的。通过FLAC3D程序对某金矿的采空区稳定性进行了数值模拟分析,得出... 空区治理在矿山的安全生产中具有重大的意义。基于拉格朗日算法的FLAC3D程序特别适合于求解岩土力学工程中非线性的大变形问题,这点是非常适合采矿工程的设计研究工作的。通过FLAC3D程序对某金矿的采空区稳定性进行了数值模拟分析,得出了应力应变的分布规律,制定了留间距为30 m×30 m,断面为10 m×10 m永久点柱的空区治理与矿柱回采方案。该矿山的工程实践证实该方案是经济、合理的,FLAC3D数值模拟程序可在空区的稳定性分析中提供科学依据。 展开更多
关键词 采空区 数值模拟 矿柱回采 围岩稳定 FLAC^3d
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FLAC^(3D)在采空区稳定性分析中的应用 被引量:44
14
作者 武崇福 刘东彦 方志 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第2期136-140,共5页
为了解决目前采空区利用率普遍较低的现象,提高土地资源的利用率,采空区治理显得尤为必要.首先从介绍数值模拟FLAC3D软件的基本原理入手,采用数值模拟计算方法分析采空区稳定性.针对具体的工程实例,利用数值模拟软件FLAC3D对南马圈煤矿... 为了解决目前采空区利用率普遍较低的现象,提高土地资源的利用率,采空区治理显得尤为必要.首先从介绍数值模拟FLAC3D软件的基本原理入手,采用数值模拟计算方法分析采空区稳定性.针对具体的工程实例,利用数值模拟软件FLAC3D对南马圈煤矿和村民自采小矿采空区的稳定性进行定量分析;通过监测地表沉陷历史过程及观测采场围岩破坏情况,较真实地再现了围岩变形的破坏过程,尤其是塑性区的发展过程;通过观测采空区破坏的形式及采空区破坏的特征,为治理采空区提供了理论依据. 展开更多
关键词 采空区 稳定性 围岩 数值模拟 FLAC^3d
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FLAC^(3D)在矿井防治水中的应用 被引量:19
15
作者 魏学勇 武强 赵树贤 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期704-707,共4页
介绍了FLAC3D软件的基本特征、解析特点和本构模型,并以开滦东欢坨矿导水断裂带发育高度模拟计算为例阐述了其在地学领域中的应用.在分析研究区地质条件的基础上,确立了研究区的评价模型和模拟方案,模拟计算表明,研究区内煤8和煤9回采... 介绍了FLAC3D软件的基本特征、解析特点和本构模型,并以开滦东欢坨矿导水断裂带发育高度模拟计算为例阐述了其在地学领域中的应用.在分析研究区地质条件的基础上,确立了研究区的评价模型和模拟方案,模拟计算表明,研究区内煤8和煤9回采所形成的导水断裂带都会不同程度触及顶板砂岩裂隙含水层,因此应把防治水重点放在顶板砂岩裂隙含水层上. 展开更多
关键词 FLAC^3d计算软件 防治水 三维可视化数值模拟
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基于多数值模拟方法联合的自然崩落法开采研究 被引量:13
16
作者 曾庆田 刘科伟 +1 位作者 严体 王李管 《黄金科学技术》 CSCD 2015年第1期66-73,共8页
受复杂地质条件影响,自然崩落法因其技术含量高,在实际生产应用前,需开展大量的理论和开采技术研究工作。为实现自然崩落开采技术在矿床开采中的科学有效应用,充分利用多种数值分析软件各自的功能优势,以雪鸡坪铜矿自然崩落法研究为例,... 受复杂地质条件影响,自然崩落法因其技术含量高,在实际生产应用前,需开展大量的理论和开采技术研究工作。为实现自然崩落开采技术在矿床开采中的科学有效应用,充分利用多种数值分析软件各自的功能优势,以雪鸡坪铜矿自然崩落法研究为例,利用MIDAS优越的建模功能,建立了复杂力学计算模型,并通过MIDAS和FLAC3D的耦合技术,实现MIDAS到FLAC3D数值计算模型的转换,采用FLAC3D软件对矿区自然崩落法开采崩落范围进行了数值模拟与计算,并采用颗粒流离散元PFC2D软件对放矿过程进行了模拟,分析了多斗均衡放矿方式和放矿步距的合理性,通过多数值分析软件的联合应用,完成了对矿区自然崩落开采工艺的数值计算与放矿过程模拟,对于指导矿山自然崩落采矿工艺的应用具有重要的意义。 展开更多
关键词 数值模拟 MIdAS FLAC3d 自然崩落 颗粒流 PFC2d
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岩石MCVISC流变模型及其在FLAC^(3D)程序中的实现 被引量:1
17
作者 高文华 刘正 朱建群 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期219-225,共7页
进行了某地粉矿岩试件在单轴条件下分级增量循环加、卸载蠕变试验,得出该粉砂岩具有瞬弹、衰减蠕变、等速蠕变等阶段特征。通过对西原模型的改进,建立了一个能全面反映粉砂岩瞬弹、衰减蠕变、稳定蠕变的线性蠕变模型,即MCVISC模型。以... 进行了某地粉矿岩试件在单轴条件下分级增量循环加、卸载蠕变试验,得出该粉砂岩具有瞬弹、衰减蠕变、等速蠕变等阶段特征。通过对西原模型的改进,建立了一个能全面反映粉砂岩瞬弹、衰减蠕变、稳定蠕变的线性蠕变模型,即MCVISC模型。以此为基础,推导了蠕变本构模型三维状态下的有限差分形式。在Visual C++语言的环境下,利用FLAC3D所提供的二次开发接口进行了自定义模型的程序研制,给出了模型二次开发的程序流程和代码编写中的关键技术,并对程序的正确性和可靠性进行了验证和算例分析。结果表明,无论是应变量值还是蠕变整体变化趋势,数值模拟结果与室内蠕变试验结果吻合较好,说明了开发的蠕变本构模型的正确性和适用性。 展开更多
关键词 FLAC^3d 粉砂岩 数值模拟 程序研制 西元模型
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夏甸金矿上向水平分层充填法结构参数优化的数值模拟 被引量:10
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作者 杨悦增 许国良 +3 位作者 何少博 周东良 田玉起 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第7期42-46,共5页
夏甸金矿-692 m水平以上采用点柱式上向水平分层充填法进行回采,在回采时矿房宽6 m,矿柱宽度为2 m,2 m的矿柱不回收,造成了较为严重的矿量损失。因此,对夏甸金矿-692 m水平以下的采场采用的采矿方法进行优化,采用了上向水平分层充填法... 夏甸金矿-692 m水平以上采用点柱式上向水平分层充填法进行回采,在回采时矿房宽6 m,矿柱宽度为2 m,2 m的矿柱不回收,造成了较为严重的矿量损失。因此,对夏甸金矿-692 m水平以下的采场采用的采矿方法进行优化,采用了上向水平分层充填法进行回采。基于FLAC^(3D)数值模拟软件对采场结构参数优化,通过模拟不同矿房矿柱的宽度方案,观察不同方案采场中的应力、塑性区情况来确定最佳的矿房宽度和矿柱宽度。研究发现:当矿柱宽度为4 m时,其矿柱中岩体塑性变形程度低,矿柱完整性好,安全程度高,矿房宽度为5 m时,塑性区面积最小,塑性变形最弱。因此,选择矿柱宽度为4 m,矿房宽度为5 m是最佳的结构参数。 展开更多
关键词 上向水平分层充填 结构参数优化 FLAC^3d 数值模拟
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基于FLAC^(3D)和DEM数据的缓倾斜煤层开采沉陷分析 被引量:10
19
作者 甘智慧 尚慧 +1 位作者 杜荣军 占惠珠 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期158-166,共9页
宁夏石嘴山矿区位于西部黄河流域,其煤矿采空区沉陷导致地表生态和环境问题频发,对其采煤沉陷分析将对西部黄河流域煤矿区的环境修复有一定的积极作用。为研究缓倾斜煤层采空区围岩应力与位移场演化特征,以宁夏石嘴山矿区为对象,基于FLA... 宁夏石嘴山矿区位于西部黄河流域,其煤矿采空区沉陷导致地表生态和环境问题频发,对其采煤沉陷分析将对西部黄河流域煤矿区的环境修复有一定的积极作用。为研究缓倾斜煤层采空区围岩应力与位移场演化特征,以宁夏石嘴山矿区为对象,基于FLAC^(3D)数值模拟软件,建立缓斜煤层开采三维数值模型,计算分析采空区围岩应力、塑性区及位移变化规律,并基于两时相DEM叠加统计分析地表位移变化,与数值模拟结果进行相互验证。结果表明:地下开采引起应力重分布,采空区顶板及煤柱出现明显的应力集中现象,最大主应力呈现从煤层顶板向地表递减的变化趋势;越靠近采空区顶部的岩层垂直位移越大,随着远离采空区逐渐减少,开采完成后地表垂直位移最大值约12 m;随着采空区面积的不断增大,采空区四周及角隅处塑性区逐步延伸扩大,且以剪切破坏为主;地面沉陷盆地不对称,2个沉降中心均发生在沉陷盆地中部且偏下山方向,下山方向比上山方向影响范围更大;数值模拟计算的沉降量与两时相DEM叠加统计分析的变化量结果及趋势基本一致,研究成果可为煤炭安全开采提供参考依据,为地表沉降监测提供新方法。 展开更多
关键词 缓倾斜煤层 开采沉陷 FLAC^(3d) 数值模拟 dEM 宁夏石嘴山矿区
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基于FLAC^(3D)的主层开采对副层底部结构稳定性的影响研究 被引量:5
20
作者 杨怀志 谭卓英 +1 位作者 夏志远 洪伟 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期6-10,共5页
以自然崩落法开采的铜矿峪铜矿4#矿体为研究背景,通过对主副层三维建模,并利用FLAC^(3D)软件对554 m主层开采扰动下614 m副层底部结构稳定性变化进行数值模拟,以对底部结构的应力分布规律和塑性区进行分析。结果表明,由于叠加压力拱效应... 以自然崩落法开采的铜矿峪铜矿4#矿体为研究背景,通过对主副层三维建模,并利用FLAC^(3D)软件对554 m主层开采扰动下614 m副层底部结构稳定性变化进行数值模拟,以对底部结构的应力分布规律和塑性区进行分析。结果表明,由于叠加压力拱效应,主副层交界处以及副层拉底推进线前方底部结构压应力集中程度会随着主层拉底和落矿增大而增大;因主层开采,副层底部结构拉底空间下方出矿穿脉和桃形矿柱拉应力一定程度减小,使其不易超过岩体抗拉强度;必须采取措施使压力拱范围内底部结构强度高于拱角应力强度,以避免推进线前方底部结构发生破坏。 展开更多
关键词 自然崩落 底部结构稳定性 主副层 数值模拟 压力拱 FLAC^(3d)
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