基于FLAC3D和SURFER的矸石充填开采沉陷数值模拟

应用FLAC3D,SURFER8对矸石充填开采后的地表移动情况进行了预计,通过与概率积分法的预计结果进行对比,发现使用FLAC3D进行模拟与概率积分法结果比较接近。但是前者是以实际钻取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繁杂的参数(如等价采厚、主要影响角等)的问题,为矸石充填开采沉陷预计及工程决策探求了一种高效简捷的方法。     

煤矸石似膏体充填开采技术研究

充填开采是实现煤矿绿色开采的关键技术之一。结合孙村矿实验区的相关条件,采用矸石似膏体充填技术,对充填体组合料的最优配比技术参数进行分析,并对充填物料添加顺序进行了优化研究。研究结果表明,在煤矿井下运用矸石似膏体充填技术是可行的,可为其他类似矿井充填开采提供借鉴。     

井下泵送矸石似膏体充填开采技术研究

井下泵送矸石似膏体充填开采是实现煤矿绿色开采的重要途径之一。结合王河煤矿采深已达800 m左右、煤炭资源日趋减少、矸石山生态环境污染严重等问题,为延长矿井生产年限,提高煤炭资源回收率,消灭矸石山,保护矿区村庄建筑,研发了井下泵送矸石似膏体充填技术,分析似膏体组合料的最优配比技术参数,并对似膏体充填原料进行了优化试验。实践结果表明,在煤矿井下运用泵送矸石似膏体充填技术是可行的,实现了煤矿无污染开采。     

煤矿膏体充填开采与地表沉陷规律的模拟研究

为了研究膏体填充条件下开采时顶板岩层运移以及地表破坏与填充率的关系,本文以大柳塔煤矿5105工作面为实际工程背景,运用FLAC数值模拟软件对不同充填率下,地表下沉、水平位移、倾斜滑移以及承压应力进行了模拟研究,得到了充填率与三者的关系曲线图。结果表明:膏体充填开采过程中,顶板岩层稳定,破坏程度小,不出现垮落带,仅存在弯曲下沉带和裂隙带;为控制地表变形沉陷,须保证充填率超过93%,此时极限下沉量为200 mm。充填率的提高对控制地表变形具有显著效果,分层开采向大采高一次采全高转变可作为一种控制充填率的有效技术措施。     

承压水下膏体充填开采顶板破断的数值模拟

为了安全开采承压水下压煤,顶板的维护至关重要,采用合理的开采方法是维护顶板的方法之一。根据小马矿地质条件计算导水裂隙带高度,建立顶板力学模型,运用FLAC3D分别对垮落法、膏体充填法开采过程中顶板的破坏情况进行了数值模拟,以确定承压水下膏体充填开采的可靠性。     

建筑物下膏体充填对开采沉陷的控制效果分析

针对山西盂县东坪煤矿建筑物下采煤存在的开采沉陷问题,通过理论分析、实验测试以及数值模拟的方法分析了不同膏体材料充填开采对地表以及覆岩变形的影响情况,并与由垮落法开采引起的开采沉陷做了对比分析。     

建下似膏体充填开采新工艺的探讨

文章分析了几种具有代表性的建下开采方法的利弊，结合似膏体充填新模式，提出了建下似膏体充填新工艺，并结合工程实例，介绍了该荐新工艺的初步方案的主要内容；充填制备站的位置选择，充填制备站系统，充填管线布置，综采工作面充填工艺，充填工艺流程。     

南洺河铁矿膏体充填的FLAC 2D数值模拟

矿山开采导致的地表下沉、地下水流失等问题日趋严峻,膏体充填技术能够有效解决这些问题。该文通过数值模拟的方法初步研究了不同膏体材料的充填效果,从中分析了材料的弹性模量、抗压强度对地表下沉控制的影响并总结出了充填体的应力分布规律。     

似膏体充填开采工作面来压特征分析

为分析似膏体充填开采工作面的矿山压力显现特征,以西马煤矿1327工作面为研究对象,采用现场实测的方法开展研究。首先在工作面开采过程中设计科学的工作面观测方案,工作面布置10个测点构成10条工作面压力观测线。对10个观测线的数据进行综合分析,分析结果显示,周期来压的步距大约是18.5 m,动载系数为1.12,由于动载系数很小,对生产不会产生太大影响;该矿区垮落法开采时动载系数为1.9~2.8,充填开采大幅度降低了周期来压期间的动载系数,减少了开采过程中的覆岩活动的剧烈程度。可以得出:似膏体充填开采工作面在推进过程中同样具有周期来压特征,改变了以往"似膏体充填工作面没有周期来压"的认识。     

李村煤矿开采沉陷规律数值模拟研究

运用FLAC3D软件对李村矿8301工作面推进对地表移动和变形进行数值模拟研究,从地表沉降量、倾斜变形量、水平移动量、水平变形量这4个方面进行了观测和分析,得出了李村矿开采地表沉陷的基本规律,为治理该地区地表沉陷提供了理论依据。     

基于MATLAB和FLAC3D的开采沉陷仿真教学实验系统研发

矿山开采岩层移动与地表沉陷机理及规律是《矿山开采沉陷学》的核心基础理论,其相关教学内容复杂且抽象,是课程教学的重点和难点。针对常规教学方法课堂效果差,且现有开采沉陷计算机仿真教学 存在诸多不足,综合矿山开采沉陷原理与方法、现有矿山开采沉陷研究热点问题以及前沿仿真教学设计方法,利用MATLAB和FLAC3D平台研发了矿山开采沉陷仿真教学实验系统。系统主要包括两个模块：①基于MATLAB 和FLAC3D耦合的岩层移动机理仿真模块。该模块针对矿山开采岩层移动相关教学内容,通过对MATLAB数值计算与表达功能和FLAC3D数值模拟功能的互补耦合,实现了对岩层移动机理和岩层移动规律的仿真。②基于 MATLAB GUI的地表沉陷规律仿真模块。该模块针对矿山开采地表沉陷相关教学内容,基于MATLAB GUI开发了开采沉陷预计原理仿真、智能参数反演原理仿真和开采沉陷规律仿真3个地表沉陷规律仿真子模块,实现了对 地表沉陷时空演化规律的仿真。所开发的系统界面友好,操作简捷,通过人机交互界面与系统进行交流,可以让学生充分理解并掌握岩移机理和规律、开采沉陷原理,以及开展相关预计参数求解等创新性实验,从而 有效提高教学质量和效果。教学实践表明：所构建的教学实验系统可以极大地提高学生的理解能力,培养学生的创新精神和学习兴趣,可有效解决《矿山开采沉陷学》教学的瓶颈问题。     

应用FLAC3D研究地下开采对围岩的影响范围

利用FLAC3D软件研究地下开采对围岩的影响范围.结果表明,地下工程的开挖对围岩造成的影响.在空区的上部、下部及四周,影响范围均大致为3倍采空区尺寸,远大于该尺寸即可近似视为无限边界.     

矿区开采沉陷预计系统与计算机仿真

针对蒲白矿务局西固镇下煤层开采复杂的采矿、地质条件和建筑物布置情况,运用FLAC3D数值模拟预计和YHL-12预计开采沉陷软件系统,分别对地表移动和变形进行计算与仿真,结果吻合较好,从而确定采用倾向变条带开采方案,为矿井实施有效、可靠和经济的控制开采方法提供了相关参数与理论依据。     

开采沉陷的三维数值仿真与计算模型探讨

应用有限元法对某矿开采导致的地表沉陷进行了三雏数值分析,并就该地质开采条件分别对平面和三雏情况、有无弱面情况进行了对比计算和分析。结果表明,设置弱面的三雏计算模型更符合工程实际。     

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。     

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。     

基于FLAG3D的深部巷道围岩变形数值模拟

应用FLAC3D对东荣二矿深部巷道围岩变形进行数值模拟,在一定程度上起到理论指导作用,从分析结果可以看出喷锚注支护可以有效地控制围岩变形,改善巷道围岩应力分布,减小巷道位移量,提高围岩强度和自承能力,支护结构长期稳定,能够很好地解决深部破碎巷道围岩变形控制问题.     

基于FLAC3D模拟的大采高采场支承压力分布规律研究

通过FLAC^3D软件对大采高采场工作面推进过程中煤岩内部应力场分布规律及其塑性破坏进行了模拟，并提取了各个单元的应力值，以此分析了大采高采场支承压力的分布特征，得出大采高采场支承压力分布规律。从而为研究大采高采场工作面煤壁的片塌、端面冒顶和底板鼓起的机理、顺槽超前巷道的支护设计、冲击地压和煤层突出等矿井灾害的预防提供了重要理论依据。