井工开采过程中,覆岩运动、应力演化及能量释放是影响安全生产的重要矿压与动力现象,但其隐蔽性、复杂性、间接性等特点给防灾减灾专业的教研教学带来了一定难度与挑战。传统教学方式受限于条件假设和不可视性,制约了学生对灾害机理的...井工开采过程中,覆岩运动、应力演化及能量释放是影响安全生产的重要矿压与动力现象,但其隐蔽性、复杂性、间接性等特点给防灾减灾专业的教研教学带来了一定难度与挑战。传统教学方式受限于条件假设和不可视性,制约了学生对灾害机理的深度理解与应用能力。基于此,该文将FLAC3D(fastlagrangian analysis of continua in 3D)数值模拟技术引入防灾减灾教学体系,阐述FLAC3D在教学中的实用价值,通过两个案例实验演示解释其在教学过程中的可视化、易接受的矿压响应特征、灾害诱因、优化防控措施,并评估教学质量的应用成效,给出优化建议。实践表明FLAC3D数值模拟技术可有效提升学生对矿山岩石力学与矿压响应特征的理解能力,培养其灾害预警与防范思维,以及工程决策能力。未来,随着具备强大数据处理和分析能力的AI技术的快速发展,可进一步与FLAC3D数值模拟基础软件深度联合,解析煤矿开采过程中复杂的数据信息,构建基于数据驱动的煤矿安全+教学与战略人才培养新模式。展开更多
采场应力场及其动态演化对煤矿动力灾害(冲击地压、矿震等)诱导影响显著,尤其是处于地质条件相对复杂的工况。考虑坚硬厚层顶板和断层赋存条件,利用UDEC(Universal Distinct Element Code)数值模拟研究硬厚顶板下邻断层工作面不同推采...采场应力场及其动态演化对煤矿动力灾害(冲击地压、矿震等)诱导影响显著,尤其是处于地质条件相对复杂的工况。考虑坚硬厚层顶板和断层赋存条件,利用UDEC(Universal Distinct Element Code)数值模拟研究硬厚顶板下邻断层工作面不同推采方向应力分布及演化,分析推采方向对应力特征及其诱发冲击潜在危险主控区域的影响与差异。结果表明,断层切割形成断层煤柱与覆岩异形结构、断层倾向与阻隔效应,以及硬厚岩层持久悬空对采动应力及潜在冲击危险区均存在显著影响,主要表现为上盘工作面开采应力显著增强区主要处于本盘剩余断层煤柱中,仅在煤柱较小(10 m)时对盘呈现明显的应力升高,而下盘开采断层煤柱仍较大(60 m)时,应力显著增强区域就已转移至对盘煤岩体内并提升对盘冲击危险性。但无论上盘或下盘开采,当断层煤柱减至一定程度时,断层附近都将承受冲击潜在危险并明确其潜在危险区域,而后采用理论模型分析和现场微震监测验证断层切割硬厚岩层对采场潜在冲击危险的影响及应避免受断层切割的硬厚顶板大面积悬顶破坏的结论。研究结果可为类似条件下冲击地压预测及危险区域划分、工作面布设、开采顺序选取与断层煤柱留设等提供参考。展开更多
文摘井工开采过程中,覆岩运动、应力演化及能量释放是影响安全生产的重要矿压与动力现象,但其隐蔽性、复杂性、间接性等特点给防灾减灾专业的教研教学带来了一定难度与挑战。传统教学方式受限于条件假设和不可视性,制约了学生对灾害机理的深度理解与应用能力。基于此,该文将FLAC3D(fastlagrangian analysis of continua in 3D)数值模拟技术引入防灾减灾教学体系,阐述FLAC3D在教学中的实用价值,通过两个案例实验演示解释其在教学过程中的可视化、易接受的矿压响应特征、灾害诱因、优化防控措施,并评估教学质量的应用成效,给出优化建议。实践表明FLAC3D数值模拟技术可有效提升学生对矿山岩石力学与矿压响应特征的理解能力,培养其灾害预警与防范思维,以及工程决策能力。未来,随着具备强大数据处理和分析能力的AI技术的快速发展,可进一步与FLAC3D数值模拟基础软件深度联合,解析煤矿开采过程中复杂的数据信息,构建基于数据驱动的煤矿安全+教学与战略人才培养新模式。
