基于SURPAC二次开发的FLAC3D模型构建

FLAG3D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FLAG3D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FLAG3D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.     

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。     

无烟煤蠕变模型及FLAC３D二次开发

蠕变模型的加速蠕变阶段可引入分数阶Abel阻尼器进行表征。为了更加准确地描述无烟煤蠕变模型的加速阶段,引入陀螺元件及位移阶跃函数,通过设计完成无烟煤三轴蠕变试验,结合试验曲线将无烟煤蠕变阶段细分为瞬时变形—假加速—减速—等速—加速蠕变五个阶段。各阶段模型采用合适的元件进行组合,构成组合分数阶蠕变模型,对模型一维本构方程进行三维扩展,并将模型方程进行有限差分化;在FLAC3D内置Burgers本构模型的基础上,完成组合分数阶蠕变模型(NEGS)的二次开发;数值模拟结果对比分析表明,组合分数阶蠕变模型(NEGS)能较好地表征无烟煤各蠕变阶段的变化特征。     

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.     

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.     

AutoCAD到MapGIS文件格式的无损转换方法浅析

大多数GIS或者测绘人员在工作中经常需要将AutoCAD格式文件转换成MapGIS格式的点、线、面文件,以往此类工作均是直接采用软件自身功能进行数据转换,因此而造成的数据的丢失和失真非常普遍。为了有效地解决上述问题,在对比分析这两种软件平台的数据结构和组织基础上,设计了相应的转换规则和算法,通过VBA编程实现了AutoCAD到MapGIS的数据转换,试验结果表明该方法是可行和有效的。     

饱和尾粉砂边界面模型在FLAC3D中的开发

由于岩土材料的复杂性,FLAC3D软件自带的本构模型不能满足实际数值分析的全部要求。利用FLAC3D预留的UMD接口,在C++的编译环境下实现了一种基于临界状态模型CASM边界面模型的开发。介绍了边界面模型的基本组成,给出了开发的关键步骤。并基于三轴试验结果,利用该模型对饱和尾粉砂静/动力学特性进行了分析,论证了该模型对饱和尾粉砂的适用性。     

FLAC3D对基坑开挖数值模拟分析

FLAC3D是岩土工程中广泛应用的软件,主要通过FLAC3D软件对某基坑开挖进行数值模拟。计算基坑在自重作用达到初始化平衡状态时,基坑竖向最大应力为738.27 kPa,竖向最大位移为42.18 cm,总位移为47.35 cm,位移变形的影响范围沿基坑边缘向外约6.0 m。通过对位移变形矢量图及剪应变增量矢量图分析,可知基坑边墙可能产生滑动破坏的现象。     

基于FLAC3D的基坑开挖与支护分析

基坑工程必须以支护结构和周围环境安全为前提,以北京某中心基坑工程为案例,采用数值方法分析坑周土体及支护结构受力变形情况.监测数据证明采用FLAC3D使基坑工程可视化切实可行;基坑阴角与阳角位置有较为明显的空间效应,影响其周边土体变形;基坑周边土体的沉降、水平变形均随深度的增加而减小.利用数值方法分析可预测岩土工程、采矿工程等领域问题,用以优化施工方案,形成信息化施工.     

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.     

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.     

AutoCAD VBA编程实现巷道贯通误差预计

阐述了利用AutoCAD VBA进行贯通测量误差预计的数学模型,重点介绍了VBA编程实现误差预计的思路及方法。     

应用FLAC软件对煤柱稳定性影响因素的模拟

应用二维程序FLAC3.3模拟了不同煤柱宽度下巷道的位移场与应力场,以及破坏范围,得出了煤柱尺寸与巷道变形的关系曲线.采用三维程序FLAC3D建立了大型数值计算模型,分析了煤柱宽高比对煤柱稳定性的影响及在采动系数为2时,不同煤柱宽度对煤柱稳定性的影响.     

露天煤矿拉斗铲作业台阶安全稳定性分析

露天煤矿拉斗铲站立在爆破后经大型设备整平压实的岩石台阶上作业,为保证拉斗铲作业及其台阶的安全,需确定安全稳定的台阶参数。据地基极限承载力理论对拉斗铲作业岩石台阶承载力进行验算,并基于拉斗铲作业岩石台阶处于半连续半松散状态的特性,采用极限平衡法、FLAC3D有限差分法与UDEC离散元方法对其安全稳定性进行了对比分析,确定了拉斗铲作业岩石台阶的安全合理参数为台阶高度22 m、拉斗铲站立中心线距坡顶线最小距离14.65 m、台阶坡面角38°。经黑岱沟露天煤矿的成功应用,证实了所采用的理论方法可行、结果可靠实用。     

复杂采空区稳定性数值模拟分析

为研究复杂采空区的稳定性,在前期现场调查、现场原岩应力测定、室内力学试验及岩体力学参数工程处理的研究基础上,应用现代仿真技术与计算机数值模拟技术,采用FLAC3D方法对龙桥铁矿空区形成过程及采空区稳定性进行模拟计算和预测分析,研究表明:采空区形成后,空区四周各角隅处首先达到极限剪切破坏状态,随着采空区的增大,角隅处破坏区域逐步延深扩大,顶板中央拉应力分布逐渐明显,最终变为拉应力破坏;采场周边围岩位移最大,往外距离开挖边界越远,围岩位移就越小,且采场上盘围岩位移比下盘围岩要大得多,围岩移动方向均指向采空区;在采场顶板以上形成围岩移动位移等值拱;采空区顶顶中央点下沉量最大,向空区侧面急剧降低,空区以外点的下沉量变化较小,且距空区越远下沉量越小;采空区一半高度的水平断面上围岩以垂直向下位移为主.     

急倾斜煤层大段高开采围岩变形数值模拟研究

针对新疆苇湖梁煤矿急倾斜煤层大段高综放开采的实际,利用有限差分程序FLAC3D对20m段高工作面分段开采过程中围岩变形规律进行了数值模拟研究。研究表明:大段高开采过程中顶板的位移变形量明显大于底板。开采后顶板岩层中易形成卸载拱结构,在该结构保护下,顶板侧岩层的位移变化将经历缓慢增长—水平位移快速增长—竖向位移快速增长—破坏垮落的过程,使得大段高开采条件下顶板岩层发生大范围垮落的可能性大幅降低。数值研究所得结论对于现场实际生产有一定的借鉴作用。     

岩质边坡稳定性的FLAC3D数值模拟分析

介绍了FLAC^3D软件的基本原理及使用方法，并以德兴铜矿黄牛前岩质边坡为例，对整体边坡采用FLAC^3D软件进行三维数值模拟稳定性分析，分析结果与实际相符合。     

完全无煤柱相互搭接工作面矿压理论研究

基于错层位巷道布置完全无煤柱相互搭接工作面的矿压显现特征,采用理论结合FLAC3D数值模拟进行研究.理论研究发现,错层位巷道布置与传统厚煤层沿煤层底板巷道布置首采面矿压显现特征相似,出现接续工作面后,上一区段采空区下方进风巷道和接续工作面采场上方岩层的矿压特征出现变化.通过对沿煤层底板巷道布置、沿煤层顶板巷道布置以及采空区下方巷道布置三种情况进行模拟,验证了错层位巷道布置接续工作面采空区下布置接续工作面处于低支承应力状态,采场上方垮落带高度增加的特点.     

基于FLAC~(3D)的尾矿库地震稳定性分析

数值模拟已成为岩土工程稳定性分析计算的有效方法之一。应用FLAC3D建立了某铁矿尾矿库排砂现状的三维网格模型和流固耦合状态模型,选择Mohr-Coulomb模型描述尾砂的本构关系,并对该尾矿库在地震作用下的整体稳定性进行了分析。研究结果表明,该尾矿库总体稳定性良好,但在大烈度地震作用下局部有发生液化垮坝的危险;位移及速度最活跃的区域出现在尾矿库的坝底和坝顶边缘,应加强对这些区域的日常监测与管理;应用FLAC3D进行地震作用下尾矿库整体稳定分析是可行的,为分析尾矿库动力问题提供了范例。     

FLAC 3D与RG井下录像系统在复杂采空区处理的应用

结合排山楼金矿空区的复杂现状,应用FLAC^3D建立数值分析模型,运用FISH语言编程使模型地表与矿山实际相拟合,模型充分反映了地表、井下空区的现实状况。并根据空区围岩的位移、应力模拟结果,分析了围岩的稳定性。虽然模型显示应力向着有利于岩石材料高抗压的似拱形发展,但从顶板安全系数较低、间柱应力集中、岩体时间效应、井下开采扰动等方面综合分析,得到空区围岩的稳定只是暂时稳定的结论。所以,空区暴露面积不宜扩大,应立即采用RG井下录像系统对顶板岩体跟踪监测,为生产提供客观依据,实施RG监测强采。