FLAC3D数值模拟技术在瓦斯抽放中的应用

利用FLAC3D数值模拟技术,分析了平沟煤矿0908综采工作面煤壁前方卸压带、集中应力带发生的应力、应变及位移等,发现了顶板初次来压时煤壁前方应力变化情况及变形规律,找出了在卸压带煤层透气性增大的原因,为卸压带瓦斯抽放提供了科学的依据。     

昭通铅锌矿采空区稳定性FLAC3D数值模拟研究

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FLAC如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.     

FLAC3D在模拟巷道围岩变形规律中的应用

通过采用FIAC3D有限差分程序并结合现场实测,对深层软岩硐室导巷法施工围岩变形规律进行了动态模拟研究.分析了从导硐、一次支护、刷扩至永久支护过程中软围岩的变形规律,为深层软岩中巷道的掘进和支护设计提供了依据.     

邻近隧洞爆破的FLAC3D模拟

运用FLAC3D计算软件,对既有隧洞受邻近隧洞爆破震动的影响进行了模拟,得出在爆破地震波作用下,隧洞周边围岩应力、位移的分布情况和峰值振动速度的分布情况.     

Hoek-Brown强度准则在FLAC3D数值模拟中的应用

为了弥补Mohr-Coulomb准则不能动态地反映岩体破坏时的力学性质的不足，克服其在工程模拟中的局限性，本文通过对比分析Mohr—Coulomb准则和Hoek—Brown准则，将Mohr-Coulomb中的内聚力和内摩擦角用Hoek—Brown中的内聚力和内摩擦角来代替，将Hoek-Brown强度准则应用于FLAC如中，进行开采沉陷数值模拟．结合大柳塔1203综采工作面开采后的岩移观测资料，分别用Mohr-Coulomb准则和Hoek—Brown准则进行数值模拟，对比结果表明，HoedBrown准则更能反映实际的地表移动特征，这为FLAC^3D更好地在工程中应用提供了很好的参考．     

FLAC3D中锚杆支护的数值模拟研究综述

锚杆是目前煤矿、岩土等支护工程中常用的材料,在FLAC~(3D)中可进行锚杆支护的多角度数值模拟研究,文章对FLAC~(3D)锚杆支护的数值模拟研究进行总结和展望。分析表明:目前FLAC~(3D)中建立锚杆模型以Cable、Pile两结构单元较多,可采用Beam、Liner等构建金属钢、托盘、锚喷层等支护要素。FLAC~(3D)一般作为验证性手段,对实验、实践内容进行证明。重点总结了锚杆及支护构件、预应力锚杆、煤矿巷道支护、岩土工程支护、特殊锚杆的实现等研究进展。当前的研究应用中,存在复杂工程问题的动态还原能力相对较弱、时空与时步不对应、研究细节缺失及二次开发的非公开性、对理论研究的支撑作用相对薄弱等问题。未来,FLAC~(3D)依然作为重要的模拟手段应用于新型支护理论和支护技术的验证,并可在跨平台建模及跨平台研究、精细化建模与多因素耦合研究等方面取得新的突破。     

基于FLAC3D数值模拟的前后处理优化研究

FLAC3D在求解岩土工程问题方面具有许多优越性,但其在前处理(建模与网格划分)和后处理(图形结果输出)方面却存在着明显不足。对此,提出了首先利用具有强大图形与网格划分功能的ANSYS软件来实现复杂模型构建,然后通过相应程序将模型导入到FLAC3D中进行模拟计算,最后将计算结果导入到tecplot软件中进行后处理分析,用等值线来替代FLAC3D中的区域颜色,以实现结果的直观化操作流程。通过对某矿采场的建模和模拟计算,验证了该方法的优越性和可行性。     

FLAC3D在巷道支护中的模拟分析

FLAC3D以有限差分法为理论基础,其内置的Mohr-Coulomb模型以弹性增量法则、Mohr-Coulomb屈服条件和塑性修正为理论背景,通过计算机实现对材料力学特性的模拟.其适合于巷道支护模拟分析.利用FISH语言动态模拟巷道掘进过程,数值分析巷道支护效果.     

磷矿地下开采地压规律的FLAC3D数值模拟

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿2号坑口北采区深部矿体为工程背景,通过FLAC3D数值计算工具,对不同矿体厚度下深部磷矿体地下开采过程中采场、围岩的稳定性及地压活动规律进行研究。数值计算结果表明：①矿体采出后,采空区上覆岩体的自重力向周边新的支承矿壁点转移,在采空区上方形成卸压带;同时在其前方与后方两侧矿壁附近形成支承压力增压带。随着采场向前推进,超前支承压力随之前移,采场覆岩受采动影响的范围也在不断扩大。②倾斜条件下,矿体开挖后所形成的采空区上部覆岩与下部覆岩应力状态是非均匀、非对称的,整体上采场上部矿压显现程度比下部明显。③随着开采矿层厚度的增加,矿体开挖形成采矿区后,采场覆岩受采动影响的范围更大,而矿压显现的程度则减弱。采空区前方支承压力区域最大应力集中系数减小,塑性区范围增大。     

区段煤柱留设合理宽度FLAC3D数值模拟研究

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。     

FLAC3D中随机裂隙模型实现技术研究

本文根据工程岩体内存在宏观裂隙的特点,研究Autocad、Ansys联合建模技术.首先通过VB编程语言设计交互式随机裂隙面群的生成程序,并在Autocad中实现.其次,转入Ansys中进行系统模型设计.最后,在FLAC3D中进行数值模拟应用.从随机裂隙模型的应用效果来看,裂隙的存在使得岩体塑性范围加大,易失稳破坏.说明该方法生成的随机裂隙模型是可行的.     

基于FLAC3D的特大型露天边坡稳定性数值模拟分析

根据某大型露天边坡的工程地质条件,在岩体质量评价和岩体力学参数分析的基础上,选择具有代表性的区域,采用FLAC3D建立大型露天边坡数值模型,通过三维数值模拟,揭示了特大型露天边坡的力学环境,探讨了围岩移动变形、应力分布和破坏机理,分析了露天边坡最终应力状态、位移量、塑性区,分别进行数值模拟分析,其分析结果对该露天矿设计、优化与施工具有重要的指导意义。     

FLAC3D在某铁矿采空区稳定性分析中的应用

利用FLAC^3D软件模拟某铁矿矿区中深部矿房回采后的采空区应力分布情况及下阶段回采过程对上阶段采空区的影响。通过模拟结果分析,得出采空区的稳定性状况及下阶段回采对上阶段采空区的影响较小的结论,并预测了采空区的发展状况,为空区的稳定性评价和治理提供科学的依据。     

等应力轴比FLAC3D实现及其应用

等应力轴比指巷道周边应力均匀分布时的椭圆长短轴之比,在该轴比情况下,周边切向应力无极值,或者说周边应力均匀相等,巷道围岩的位移量按照一定的比例均匀变形。等应力轴比对地下工程的稳定是最有利的,采用有限差分软件FLAC3D对等应力轴比进行了模拟实现。在实际工程中通过实测了解地应力的关系,运用等应力轴效应进行分析对于如何设计和维护巷道具有启发意义。     

FLAC3D数值模拟露天转地下边坡及采场稳定性研究

以云南晋宁周边典型的缓倾斜薄至中厚磷矿床为研究对象,基于Auto CAD-ANSYS-FLAC^3D等软件进行耦合建模,分别建立200 m和300 m不同开采深度的单一地下开采模型和在露天终了边坡为45°倾角时露天转地下开采模型,并展开了数值模拟试验。研究表明:当边坡高度为200 m时,整个露天转地下开采过程中边坡岩体及采场覆岩整体稳定;边坡高度为300 m时,边坡侧塑性区出现贯通,边坡岩体将发生弯曲下沉破坏。综合经济和安全性考虑,建议控制露天边坡高度在200 m以内。相关研究结果可对磷矿山地下开采工程提供一定的技术参考价值。     

FLAC3D在深部宽条带开采沉陷预计中的应用

应用FLAC3D对车集煤矿24采区深部宽条带开采后的岩层和地表移动情况进行了预计,通过和修正参数后的概率积分法的预计结果进行对比,发现使用FLAC3D进行模拟和修正参数后的概率积分法比较接近.该预计方法以实际的煤岩物理力学参数为计算依据,避免了使用概率积分法预计时需要进行确定参数的问题,为深部宽条带开采沉陷预计探求了一种新的简单易行的方法.     

土钉支护结构变形的FLAC^3D分析

在分析土钉受力状态的基础上,采用FLAC3D软件研究土钉支护结构的变形.根据土钉支护结构的开挖、支护现状,在大变形条件下,分别对土钉支护结构的整体变形,土钉的拉伸、剪切变形的进行数值研究.并将结果进行对比分析,从而得到了变形的变化规律,结果可为理论研究和相关设计提供一些有价值的参考.     

非连续采空区矿柱力学分析的数值模拟

为探讨非连续采空区矿柱力学原理,通过FLAC3D数值模拟技术,对下向水平分层进路式胶结充填采矿法开采形成的非连续采空区中矿柱的受力状态进行了分析。研究表明,非连续采空区中矿柱所受的力主要为覆岩的自重应力,水平应力对其影响不大;随着埋深的增加矿柱承受的垂直方向的力近似呈直线增加;随着非连续采空区跨度的增加（进路数量增加）,非连续采空区受垂直方向的应力逐渐由围岩两侧向矿柱中间过渡。