基于Flac数值模拟的地面垂直钻井剪切破坏研究

以乌兰矿地面垂直钻井为研究对象,利用地面沉降理论,建立了地面垂直钻井井身位移与变形的数学模型,得到了钻井水平位移与水平变形的函数,分析了钻井水平剪切破坏的特征;并基于数值模拟软件Flac,实现了地面垂直钻井水平应力场的模拟。     

数值模拟锚杆参数对支护结构水平位移的影响

利用FLAC3D商业软件数值模拟了锚杆参数对支护结构水平位移的影响。模拟结果表明:锚杆长度控制在1.5-2.0倍开挖深度之间为宜;锚杆倾角在15°~30°之间对最大水平位移的影响不大;加单根锚杆时,锚杆设置深度越小越好,在距支护结构顶部1m左右比较适宜。     

深厚冲积层中钻井法钻深对井壁稳定性的影响研究

根据工程实例建立起数值模型,利用数值分析方法研究钻井深度是否对井壁的稳定性构成影响.结果表明,随着钻井深度的增加,井壁的最终位移状况没有发生明显改变.井壁的稳定性与冲积层中土的性质密切相关,砂土层的井帮内易出现一定的塑性区域,稳定性较差.     

地面钻井抽采对采空区自燃危险区域影响研究

为研究地面钻井抽采对采空区煤自燃危险区域的影响,以某矿综采工作面为研究背景,现场利用束管监测系统和SF₆示踪气体,测定了采空区遗煤自燃危险区域和采空区漏风情况,并通过数值模拟研究了有无地面钻井情况下采空区自燃危险区域分布和地面钻井不同抽采量对采空区氧气浓度分布的影响。研究结果表明,采空区氧化带最大宽度为72.2 m,计算得出每日最小推进度为1.08 m;通过示踪气体测定风巷测点与地面钻井测点SF₆最大浓度之比为8∶1。数值模拟结果显示,地面钻井抽采使得采空区自燃危险区域范围增加,并且随着抽采量的增加,自燃危险区域随之扩大。     

三山岛新立矿区采场结构参数优化研究

新立矿区是我国第一个进行海底开采的硬岩矿山.针对其海底复杂特殊开采技术条件,本文采用工程类比法、理论计算和正交试验,通过ANSYS数值模拟手段,研究了不同的采场结构参数对采矿作业安全、资源回收等的影响,对点柱结构参数进行优化,从而为采矿方案设计提供了理论依据.     

地面钻井抽采负压对采空区气体流场分布影响

将采空区视为各向同性多孔介质,构建了采空区气体流场基本闭合方程组,利用FLUENT模拟软件对采空区内部气体流场进行模拟,分析了地面钻井不同抽采条件下的采空区内部气体浓度分布特征,以此研究地面钻井不同抽采负压对采空区气体流场的影响。研究发现地面钻井布置在采空区靠近回风巷20～70 m有利于抽采,且负压抽采可能给采空区带来自然发火的危险,但在采取一定的监控措施下,40～50 kPa的抽采负压是可取的。     

跳汰机机体结构对脉动水流运动参数影响的模拟研究

跳汰机内部水流的运动与机体结构密切相关,用理论流体力学或实验流体力学的方法来研究相当困难。采用计算流体力学的方法对ＬＴＸ－３５型跳汰机的两种不同机体结构的流场进行了数值模拟研究,其结果表明弧形导流板更有利于流场的均匀分布,该结果与水电模拟结果比较吻合。     

高速切削参数对刀具性能影响的数值仿真

应用数值仿真,分析了切削速度、切削深度和进给量对刀具温度、磨损的分布以及变化规律的影响。所得结果和分析结论,对选择合适的高速切削加工参数,提高刀具寿命具有一定的参考应用价值。     

开采参数对远程上行卸压开采应力-裂隙的影响

基于潘二煤矿A3煤和B4煤开采地质条件,建立了A3煤远程上行卸压开采数值模拟试验模型,研究了开采参数对远程上行卸压开采应力-裂隙演化特征影响。通过改变模型开采参数,获得了采厚与面长对远程上行卸压开采应力场、位移场分布的影响规律。研究结果表明,下部卸压煤层的开采厚度是影响上覆岩层移动破坏及裂隙发育高度的根本因素。随着采厚的增大,垮落带与断裂带的发育高度也随之增大,卸压范围随之增大;开采面长对于上行卸压开采卸压范围的影响较大,面长在一定程度上决定着煤层采动是否为充分采动,在充分采动条件下上行卸压层卸压范围要大于非充分采动条件下的卸压范围。     

综放工艺参数对顶煤回收效果影响规律的研究

为了掌握综放面工艺参数对顶煤回收效果的影响规律,采用有限差分程序FLAC2D对阳泉二矿数值模拟正交试验进行研究,得到了合理的综放面工艺参数,并成功应用于工程实践,取得了良好的经济效益和社会效益.     

锚杆支护参数对围岩稳定性的影响

以九鼎山铜钼矿为例,利用3D-σ软件对锚杆支护的不同方案进行数值模拟,通过数值模拟结果分析锚杆支护参数对围岩稳定性的影响。     

成庄矿四盘区地应力对巷道及围岩影响支护参数研究

根据地质力学测试原理选取具有代表性的测试地点进行现场实测,对测试数据进行分析得到准确的成庄矿四盘区地应力、围岩强度和围岩结构等基本地质力学参数;采用数值模拟方法进行了地应力分布与巷道布置应力场的关系研究;结合锚杆支护设计原则对成庄矿工作面顺槽巷道支护方式及参数进行研究;最终确定适合成庄矿四盘区工作面顺槽巷道的支护参数,并成功应用于四盘区巷道支护现场实践。     

开采参数对围岩应力分布影响的数值模拟分析

通过对影响围岩应力分布的几种开采参数(采宽、采深和采高)的数值模拟,得出了各种开采参数对围岩应力分布的影响规律,对于合理地设计工作面开采参数,正确经济地进行支护,安全高效地开采地下资源具有重要意义。通过在良庄煤矿51103工作面的现场观测和应用效果分析,可以看出数值模拟结果能够很好地指导现场实际生产。     

掘进工作面局部通风参数对瓦斯分布影响研究

为了研究矿井掘进工作面瓦斯异常涌出时局部通风参数对于瓦斯分布的影响,利用Fluent软件,建立了巷道三维模型,分析不同通风参数时掘进巷道瓦斯分布情况.研究结果表明:初期瓦斯积聚在巷道底部,在风流和浮力作用下瓦斯向出口和上方运移,风流稳定后,瓦斯积聚在掘进迎头附近下部,后方瓦斯分布较为均匀;风筒布置位置对于回风流瓦斯浓度...     

超前小导管注浆对软岩隧道稳定性的影响

针对某圆形隧道工程,用FLAC3D有限差分软件对隧道施工中是否施做超前小导管注浆预加固围岩进行了数值模拟计算,得到2种情况下的软弱围岩位移场和塑性区分布情况。研究结果表明,施做超前小导管注浆预加固围岩对控制隧道围岩变形有较好的效果,在此隧道使用超前小导管注浆是安全的,为软弱围岩隧道工程安全施工提供了依据。     

综放工艺参数对顶煤破碎的影响规律

本文用正交有限元方法，研究了综放采场工艺参数诸如支架阻力、控顶距、放煤步距、采放比和支架合力作用点位置等对顶煤破碎效果的影响变化规律，分析探讨各因素的影响主次重要性程度排序。     

定向孔抽采特性对布孔参数响应变化规律研究

为了确保定向钻孔布置的合理性,进一步提高钻孔抽采瓦斯效果,通过数值模拟和现场工业性试验的方式进行定向孔抽采特性对布孔参数响应变化规律研究。研究结果表明：定向长钻孔抽采效果沿孔轴线方向呈递减趋势,整体影响范围呈圆台状;抽采负压一定情况下,定向钻孔开2个分支抽采效果较好,控制范围内瓦斯含量降幅较大,钻孔布置综合性价比较高;钻孔控制区域残余瓦斯含量与有效影响范围内空间位置耦合呈双指数变化规律。研究结果可为定向钻孔设计参数选取、抽采效果预评价提供参考。