复杂地质体FLAC3D模型快速生成

直接利用FLAC3D软件建立复杂三维地质模型比较困难,而使用AutoCAD软件可以建立复杂三维模型,且方便、快捷和精确.将AutocAD软件建立的复杂三维模型导入到ANSYS软件中,使用ANSYS软件对模型进行网格划分,使用ANSYS软件与FLAC3D软件的接口程序,将ANSYS软件已经划分过网格的三维模型的单元数据转换为FLAC3D单元的数据,在FLAC3D软件中导入三维模型,从而实现在FLAC3D软件中快速建立复杂三维地质模型.这为利用FLAC3D软件对复杂三维地质模型进行分析提供了一种便利的手段.该方法借助于AutoCAD软件的优点,使得在FLAC3D中精确快速建立复杂地质体三维模型更快捷.用此法建立贵州瓮福磷矿的某一复杂三维边坡FLAC3D模型,对该模型进行了稳定性分析.经分析该边坡的安全系数为3.03,边坡处于稳定状态.借助于该法可使利用FLAC3D进行复杂三维模型的分析更快捷.     

基于SURPAC二次开发的FLAC~(3D)模型构建

FLAC3D软件在矿山岩石力学数值计算上具有独特的优势,但在构建矿山三维模型上存在不足;SURPAC软件在矿山三维建模应用广泛,但无法进行稳定性分析。为了将SURPAC在三维建模方面和FLAC3D在数值计算方面的优势相结合,采用TCL脚本语言对SURPAC进行二次开发,提出一种FLAC3D模型构建的数据转换方法,能够有效避免产生重复节点,从而实现FLAC3D模型的快速构建。以某钼矿为例,利用该方法将SURPAC块体模型转换为FLAC3D模型。结果表明该方法的有效性和可行性。     

采空区和露天边坡之间的相互影响分析

由于FLAC3D软件在复杂的三维地质建模与单元网格划分等方面存在很多不足,且所建模型易出错、难检查。利用3DMine软件建立柿竹园多金属矿的三维地质体块体模型,并用八叉树法实现了单元块的合并与细分。将模型以数据文件的形式输出,形成FLAC3D命令流,再将命令流调入FLAC3D软件中执行,从而准确、快速的建立了FLAC3D模型。利用该建模方法对采空区和露天边坡之间的相互影响进行了模拟分析,验证了两种软件耦合的可行性和有效性。     

基于AutoCAD的拱形交叉巷道FLAC3D快速建模研究

拱形交叉巷道FLAC3D模型网格建立时要利用FLAC3D中固有的柱形交叉隧道网格(cylint)单元,建立三维网格模型效率较低。针对采矿工程领域的数值模拟计算问题,研究了Auto-CAD平面图形向FLAC3D拱形交叉巷道模型转换的技术,利用AutoCAD建立了拱形交叉巷道FLAC3D模型,并给出了详细的方法与步骤,实现了利用FLAC3D分析拱形交叉巷道工程问题时方便、快捷地建立地质模型。     

基于AutoCAD的FLAC3D地下工程快速建模方法研究

 FLAC3D网格建模主要采用命令驱动模式。在模型工程地质条件较复杂的情况下,其建立三维网格模型的效率明显降低。针对采矿工程领域的数值模拟计算问题,研究了AutoCAD平面图形向FLAC3D模型转换的方法。利用AutoCAD建立了FLAC3D模型,并给出了详细的方法与步骤,实现了利用FLAC3D分析问题时方便、快捷地建立复杂地质模型。     

饱和尾粉砂动孔隙水压力发展特性试验研究

采用动三轴仪对内蒙古某尾矿库尾粉砂进行了动强度试验,研究了围压、相对密实度及固结比对动荷载作用下尾粉砂中孔隙水压力发展特性的影响。研究结果表明,随着固结比、相对密实度、围压的增大,动荷载作用下饱和尾粉砂孔压增长曲线形状由陡峭转变为平缓。随着围压及固结比增大,试样动力破坏形式从以孔压值为主要表征指标的液化破坏,转化为以动剪应变为主要破坏形式的软化破坏。动荷载作用下发生液化破坏的饱和尾粉砂孔压增长过程分可为初始增长阶段、稳定增长阶段和快速增长至破坏阶段,孔压增长曲线表现为明显的反S型,本文采用双对数函数对该试验孔压增长曲线进行拟合,结果表明该模型可以较好地模拟尾粉砂在动荷载作用下的孔压发展规律。     

排土场饱和黏土地基砂井固结沉降数值模拟

依据太沙基固结理论,利用解析解,对单向饱和黏土加载后的超静孔压、沉降量随时间的变化特征进行计算,采用FLAC3D中的渗流模块进行了相同条件下黏土模型加载后的超静孔压消散流固耦合模拟,并与太沙基解析解进行对比。结果表明,单向固结条件下,用FLAC3D模拟饱和土的固结沉降值,与其解析解十分吻合,可采用该渗流模块来模拟排土场固结沉降问题。在排土场地基中设置竖向砂井,基于砂井固结法进行了超静孔压消散模拟,将排土场地基处理前后固结沉降达到稳定的时间进行了对比。模拟结果表明,地基经过砂井处理后,固结时间明显缩短,对露天矿排土工作的接续有显著作用。     

基于Rhino3D NURBS的FLAC~(3D)快速建模方法在露天边坡问题中的应用

为弥补FLAC3D软件前处理功能薄弱的缺点,介绍一种基于Rhino3D NURBS的FLAC3D快速建模方法,并以黑岱沟露天矿拉斗铲作业站立台阶边坡问题为实例,通过KUBRIX插件实现了Rhino3D模型与FLAC3D软件的完美对接,结果验证了该建模方法的可行性和实用性。     

基于分数阶微积分的软弱夹层剪切流变损伤模型

软弱夹层的剪切流变力学特性研究对于保证边坡长期 稳定性具有重要意义,建立能够描述软弱夹层剪切流变特性 的本构模型是研究的关键。通过分析不同剪切应力水平下 的软弱夹层剪切流变试验结果,基于分数阶微积分理论,采 用 Abel黏壶元件代替传统模型中 Kelvin体,并从概率论和 统计学的角度出发,进一步引入服从加载时间t的 Weibull 概率密度分布函数,该函数能够表征软弱夹层统计损伤变量 D,从而建立了一个能够全面描述软弱夹层衰减流变、稳定 流变和加速流变3个阶段的非线性分数阶剪切流变损伤本 构模型。以此为基础,依据 FLAC3D 所提供的二次开发程序 接口,采用 VC++编程方法实现了损伤本构模型的二次开 发,并对开发的模型进行了验证。结果表明:基于自定义非 线性分数阶剪切流变损伤本构模型的 FLAC3D 数值试验结 果与室内剪切流变试验结果较吻合,验证了所建模型的适用 性。研究结果 可 为 含 软 弱 夹 层 边 坡 长 期 稳 定 性 研 究 提 供 参考。     

地下开采对山体边坡稳定性影响的数模分析新方法

针对岩土工程软件FLAC3D在复杂模型构建及单元网格加密中存在的不足,提出了一种基于AutoCAD和DIMINE软件建立复杂三维地质模型的直观、快速的模型生成技术,可有效降低FLAC3D中复杂网格模型建立的难度。DIMINE软件具有强大的三维可视性,在图形与网格划分功能中优点突出,可实现复杂模型的快速构建,并经相应程序转化为满足要求的FLAC3D文件,再将模型导入到FLAC3D中进行模拟计算,最后结合工程实例,模拟分析矿山地下开采对山体边坡稳定性的影响。结果表明:该建模方法能精确建立复杂三维地质模型,并实现模型中任意剖面的提取,可为数值模拟计算提供依据,为复杂地质三维模型的构建提供了一种全新的建模方法。     

红泥坡铜矿地下开采对地表尾矿库影响的预测

为了确保地表尾矿库的稳定,采用有限差分程序FLAC3D模拟地下矿体开采对地表尾矿库的影响,计算矿体开采过程中地表及建筑物的变形量,并参照我国评判建筑物破坏等级的标准进行评判。通过模拟结果表明,岩层移动是一个自下而上传递的动态过程,地下开采对地表金智尾矿库产生的下沉变形大,为56cm,同时地表也产生了大量塑性扰动区,说明金智尾矿库处于不稳定的状态,在井下开采之前须闭库停止使用。     

采空区失稳导致的地表塌陷处置措施研究

针对采空区失稳导致的地表塌陷问题,采用Hoek-Brown强度准则确定某矿宏观岩体力学参数,通过FLAC3D 数值模拟研究,圈定出地表移动范围并进行安全监测,提出采用选矿厂全尾砂胶结充填塌陷区域及采空区的处置措施,有效解决地表陷落、采空区存在的安全隐患问题及尾砂排放带来的安全环保问题,实现矿山的绿色开采。     

某露天采坑三维边坡稳定性评价及处治对策

为确保仓上露天采坑在尾矿堆填过程中的安全稳定,基于现场调研和工程地质勘察成果,分析了露天采坑边坡变形破坏的特征.应用MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模新方法,构建了露天采坑工程地质模型和三维计算模型;通过对该露天采坑边坡变形破坏过程进行数值模拟分析,揭示了环状采坑三维边坡变形破坏机制,预测了边坡变形的关键部位.最...     

土工格栅与尾矿界面摩擦特性的拉拔数值试验研究

研究土工格栅加筋尾矿坝的首要问题是格栅-尾矿界面摩擦特性,采用了FLAC 3D数值模拟分析了土工格栅在尾矿填料中的拉拔过程,探究含水率与上覆压力对于格栅-尾矿界面摩擦特性的影响规律,并且将其与室内拉拔试验的数据进行比较分析。研究结果表明：土工格栅与尾矿数值的计算结果与试验得到的数据基本符合;认为在土工格栅与尾矿数值计算过程当中,FLAC 3D数值模拟可以很好响应实验室测得的界面摩擦参数（似粘聚力和似摩擦角）;在数值模拟过程中,界面摩擦参数的选择需要进行适度的调节,其中似粘聚力数值可取1.1倍试验值,似摩擦角数值可取0.7倍试验值。研究结果可为土工格栅加筋尾矿坝设计提供一定支持。     

夏甸金矿采矿方法过渡期临时矿柱尺寸确定方法研究

本文针对夏甸金矿由充填法回采转为崩落法回采过渡期确定临时矿柱尺寸的需要，应用FLAC^3D对崩落法回采过程中采空区顶板的破坏形式进行了分析，计算结果表明，崩落法采空区顶板塑性破坏区呈拱形发展，且在拱型破坏区之外的上部边界，位移量衰减很快，据此按拱型冒落边界设计了临时矿柱的尺寸，实现了两种采矿方法的产量平稳过渡与临时矿柱的良好回采条件。生产过程中的现场监测表明，实际冒落区与数值计算的拱形破坏区相符，因此表明，以塑性破坏区为标志的采空区冒落范围的数值分析方法，用于确定保安矿柱尺寸是可行的。     

河北某矿地表与岩层移动及其预测预报数值模拟研究

根据已有的地质资料、所测得的岩石力学参数及建立的地应力分布模型,采用三维有限差分程序FLAC3D对河北某矿地表及岩层移动进行数值模拟研究,分析了采场最大主应力场、最小主应力场、破坏场和位移场的分布特征,圈定出了最终的地表塌陷边界。     

采动地基尾矿库在流固耦合作用下地基动力稳定分析

通过有效应力理论分析及动孔压的应力应变模型推导地基震动液化的机理与判别公式，结合FLAC3D应用Finn模型进行流固耦合计算，用FISH语音编写超孔压比的计算公式，判断地震过程中的地基液化情况。根据计算得到的应力应变、孔压变化及超孔压比变化情况，分析了初期坝的浸润面变化情况，重点对考虑渗流作用的地基是否液化进行了详细分析，得到了不同位置的孔压、加速度、沉降位移、超孔压比等的变化情况，回归得到超孔压比与上覆岩层压力之间的函数关系。上述分析对本尾矿库的安全运营提供参考依据，为后期尾矿库的建设及使用提供了重要的分析基础资料，并用线性回归的方式总结出超孔压比与覆岩压力之间的关系，为快速判断尾矿库液化区域提供了便捷方法。     

重复开采地表沉陷数值模拟分析

运用FLAC3D和概率积分法对山东某煤矿工作面开采后的地表沉陷进行预测,与实地观测结果进行对比分析,预计结果比较接近,但是数值模拟能够不受岩移参数的限制,又可以有效的减少边界效应,简单易行,有利于矿区安全生产.     

地下采空区对地表建构筑物的影响分析

为明确矿山地下采空区对地表建(构)筑物的影响范围和程度,采用数字化矿山软件Dimine及岩土有限元分析软件Midas GTS NX联合构建三维地质模型,并借助三维有限差分软件FLAC3D对矿山开采结束后引起的岩层移动和影响范围进行了仿真再现模拟分析。根据地表移动变形值大小及相关规程,对地表建(构)筑物的影响程度进行合理判定,并按边界角划定地表影响范围。研究结果表明:地下采空区引起的地表倾斜、曲率及水平变形均不会对地表建(构)筑物造成影响,同时,圈定的地表影响范围具有一定的可信度,可为类似工程提供借鉴。     

细粒尾矿冲填筑坝的沉积规律初探

尾矿中小于0．02mm的细粉粒组、粘土粒组和胶体粒组只能在静水条件下沉积。这种沉积尾矿密度小、占用库容大、固结慢、强度低，对于尾矿库的安全运行极为不利。常见尾矿的沉积规律不适合于这种尾矿。推移质、悬移质尾矿沉积在扇形区或被矿浆携向远处。但由于全尾矿中这种颗粒少，离放矿口不远处的滩面坡度就变的很平缓，流速很慢，维持这种缓慢滑移流动的滩面坡度约为0．3％。