煤矿双层采空区高密度电阻率法正演模拟

为了研究在高密度电法温纳装置条件下不同的层间隔的正演模型,得到层间距变化对高密度电阻率法响应的影响规律,分别建立了双层低阻采空区模型(模型Ⅰ)、双层高阻采空区模型(模型Ⅱ)、双层低高阻采空区模型(模型Ⅲ:低阻在上部,高阻在下部)、双层高低阻采空区模型(模Ⅳ型:高阻在上部,低阻在下部)。通过对比分析发现,高密度电阻率法对模型Ⅰ随着层间隔h的增加,不能把异常体的位置区分出来;对模型Ⅱ当2层高阻异常体间隔小于30 m时,不能有效的分辨双层异常体的位置,当层间隔大于40 m时能够有效的分辨出双层异常体的位置和范围;对模型Ⅲ均能显示出异常体的存在但纵向上的位置误差较大;模型Ⅳ能够把上层高阻下层低阻区分开,但不能准确确定下层低阻体的位置。     

三维任意形体高密度电阻率法数值模拟程序

为了研究三维地质体在高密度电阻率法各种曲线上的反映规律,本文编制了任意形状地电体的高密度电阻率法正演计算程序,并进行了计算.     

煤矿含水陷落柱二维高密度电阻率正演数值模拟

在简要介绍高密度电阻率法基本原理、方法的基础上,采用有限元法,对张集煤矿西三采区含水陷落柱进行二维电阻率正演模拟,得出了含水陷落柱视电阻率等值线具有"锥形"低阻效应的结论,为含水陷落柱电阻率法反演解释提供了指导,具有十分重要的意义。     

尖山边坡稳定性的三维动态数值模拟分析

应用数值模拟技术对尖山边坡开挖过程中的坡体变形问题进行了真实有效的分析,直观地再现了边坡应力和位移变化,并得到边坡的稳定安全系数。模拟结果表明:原始开裂边坡的模拟结果与现场实际情况基本吻合。随着上部边坡台阶形成的进度,边坡的稳定安全系数逐渐增大,然而2070水平以下继续采用"一面坡"开采方式情况下,最终边坡安全系数为1.16,理论上处于安全状态,但靠近极限平衡状态。通过本次模拟表明:该削坡卸载方案具有一定的可行性和合理性,对边坡开挖和治理具有一定的指导意义。     

三维渗流数值法在矿井涌水量预测的应用

该文以新上海庙一号煤矿为例,综合考虑多种矿井涌水量预测方法的基础上,选用三维渗流数值法,结合大量水文地质资料,应用Visual Modflow软件,建立矿区三维非稳定流数值模型来模拟地下渗流场,运用有限差分法得到矿井涌水量。该方法计算结果比较可靠。     

考虑激电效应和电磁效应的复电阻率法二维数值模拟研究

复电祖率实测数据是包含激电效应和电磁效应的影响,而传统的复电祖率法二维数值模拟只考虑激电效应会影响后续资料处理结果的精度,因此本文开展同时考虑激电效应和电磁效应的复电祖率法二维正演研究。本文正演是基于二次场满足的麦克斯韦方程组,通过傅里叶变换将其变换到波数域,结合有限单元法,引入Cole-Cole模型,形成正演矩阵方程,采用超松弛迭代双共轭梯度法求解该方程组可得波数域结果,再由反傅里叶变换将其转换至空间域,完成了正演研究。然后通过几个模型算例的计算验证了该算法的正确性,也为复电阻率法二维反演奠定了基础。     

数值模拟在铸造凝固过程中的研究方法及发展状况

铸造凝固过程计算机数值模拟技术是利用数值分析技术、数据库技术、可视化技术并结合经典传热、流动及凝固理论对铸件成形过程进行仿真以模拟出铸件充型凝固及冷     

探地雷达正演模拟方法研究

目前探地雷达的应用领域的迅速扩大,探地雷达质料剖面的精度要求也越来越高,作为资料反演解释基础的各种正演模拟方法得到了不同程度的发展。以探地雷达正演模拟的基本原理为出发点,分别介绍了以射线理论为基础的射线追踪法和以波动方程为出发点的时域有限差分法和有限单元法。随着计算技术的高速发展,运算速度得到了显著的提高,以波动方程为基础的正演模拟方法由于其高精度等优点而占据了主导地位。最后总结了各种正演模拟方法的优缺点和适用范围及其发展方向,为探地雷达进一步的正演模拟研究奠定了基础。     

井下钻孔电阻率法典型地电模型三维正演模拟

为了有效探测工作面底板水害发育情况,保证安全回采,采用井下钻孔电阻率法三维有限元对典型导含水地质异常体模型进行正演模拟;研究了全空间三维有限元正演理论,分析了不同装置类型的电位分布规律,建立了断层、陷落柱、采空区地电模型并进行三维有限元正演模拟,研究了不同地质异常体模型的电位分布情况。模拟结果表明:电位分布呈现低阻区域稀疏而高阻区域稠密的特点,电位梯度呈现低阻区域变小而高阻区域变大的规律;采用井下钻孔电阻率法探测底板水害更贴近目标体,模拟效果好。     

综放开采顶煤放出规律三维数值模拟

综放开采中支架上方顶煤在矿山压力作用下破碎成散体,其力学特性与均质岩体相比有较大差异。基于离散元的三维颗粒流程序（PFC3D）能真实地反映顶煤放出过程,建立了综放开采顶煤放出的三维数值模拟模型,进行了不同采放比、放煤步距和放出体形态等的模拟。初始放煤过程中,顶煤颗粒会形成稳定的速度场及二次松散区域;顶煤放出体呈现出支架限定的类偏转椭球体,放出体轴偏角随放煤时间增大呈指数关系减小,放出体高度随放煤时间增大呈幂函数关系增大;顶煤放出体切割煤矸分界面所形成的漏斗面是一个中心轴朝采空区偏移的三维漏斗曲面;不同采放比与放煤步距下,顶煤采出率随工作面的推进呈现出典型的渐进稳定效应。     

煤与瓦斯突出三维模拟实验研究

从力学模型入手，按相似理论设计了三维煤与瓦斯突出模拟实验装置，实验模拟了不同煤型强度、三向应力、瓦斯压力条件下的煤与瓦斯突出过程，得出了突出强度同瓦斯压力、煤型强度、三向应力、瓦斯压力关系数学模型，分析认为，应力和煤的力学性质是决定突出强度的主要因素。     

采场结构参数优化的数值模拟研究

根据塘子凹矿段采区实际情况,借助于DIMINE软件三维可视化建模和FLAC-3D三维力学分析软件,通过采用三维有限元数值模拟计算方法,对塘子凹采场的3种结构参数和3种开采顺序等五种方案,进行了不同开采时期的优化分析和比较,分析计算了各种模拟方案的应力及位移变化规律,得到了采场的最佳结构参数。     

煤－岩组合体冲击倾向性三维数值试验分析

运用FLAC3D对河南某矿的煤－岩组合体冲击倾向性进行三维数值试验研究,分别通过改变煤－岩体高度比例（1∶1、1∶2、2∶1）和夹角（0、30°、45°）来进行模拟,分析煤－岩体不同的组合模式对冲击倾向性的影响。三维数值试验结果表明：岩石高度所占比例越大,煤－岩体的冲击能量指数越大,弹性能量指数越大,冲击倾向性也就增强;煤岩夹角越大,煤－岩体的冲击能量指数越小,弹性能量指数也越小,冲击倾向性也就减弱。     

数值模拟方法在巷道支护设计中的运用

由于巷道围岩具有很多的不确定,采用一些传统的支护方法分析问题越来越不安全。近些年,随着计算机技术的飞速发展,使得非线性数值模拟软件在巷道支护设计方面的运用越来越多,起到了重要的指导作用,给方案设计提供有价值的参考数据。     

开采覆岩运动特征及动力响应的数值模拟研究

以地质单元勘查研究报告为背景,应用计算机对某煤矿厚岩浆岩下煤层开采时覆岩移动规律及其动力响应进行了数值模拟分析,得到:①由于岩浆岩这种特殊岩层的存在,使采空区上覆岩层的运动规律发生变异;②岩浆岩存在时,岩体内的应力、变形及位移的变化趋势,揭示了工作面开拓过程中岩体内应力的重新分布过程、工作面支承压力和支架阻力的变异性。     

三维地学模拟与数值模拟的耦合方法研究

提出了利用三维地学模拟与数值模拟的耦合来简化复杂数值模拟前处理的思路，并以三维地学模拟软件MicroLYNX与数值模拟软件RFPA和FLAC的耦合为例，提出了耦合的具体模式和方法。这种耦合系统不仅使数值模拟的前处理得到简化，而且拓宽了三维地学模拟的应用领域。     

金属矿山节理化岩体巷道锚杆支护加固机理模拟研究

论文通过数值模拟手段分析研究锚杆支护对金属矿山节理化岩体巷道的加固机理,研究了锚杆支护前后岩体结构应力场和位移场的变化规律,从而判断锚杆的加固效果。模拟结果表明:锚杆加固支护极大增强了节理巷道围岩自身的承载能力,改善了巷道围岩的受力情况,限制了巷道岩体围岩的变形量,为锚杆支护在节理岩体中的应用提供了理论支持。