阶段空场嗣后充填法采场结构参数及充填配比优化

结合金山店铁矿张福山矿区的开采实际,借助FLAC3D三维数值模拟分析软件,对比分析了不同矿房结构参数、不同充填配比的嗣后充填法回采充填过程的采场围岩应力、变形及塑性区分布情况。研究表明:在相同充填配比下,矿柱宽度从15 m增加到18 m,矿柱承受的最大应力值由23.3 MPa减少到23.1 MPa,顶板下沉位移由22.2 mm增加到27.7 mm;充填体的强度由2.4 MPa增加到3.8 MPa,矿柱两侧围岩承受的最大应力值由16.3 MPa降低到15.9MPa,顶板下沉位移由413.4 mm减少到104.3 mm。经综合分析比较,确定合理的矿房、矿柱宽度为15 m,充填配比为1∶8。     

破碎岩体应力-渗流耦合模型及数值模拟研究

为了解决地下矿山岩体防渗及顶底板突水问题,设计破碎岩体应力-渗流耦合试验,分析岩体破坏特征及渗透率变化特征,并揭示应力-渗流耦合试验中岩体的致灾演变规律;结合D-P准则演化推导岩体应力-渗流耦合力学模型,从力学角度解释岩体破坏过程;推导应力-渗流耦合模型在FLAC3D中的有限差分程序,实现耦合模型的二次开发应用.研究表明:岩体的渗透率变化规律可划分为4个阶段(孔隙压密阶段、弹性变形阶段、塑性强化变形阶段及破坏后阶段),其中在塑性强化阶段渗透率产生明显提升并持续增长;增大孔隙水压,岩体泊松比上升,弹性模量下降,破坏角减小,岩体弱化效果明显,破坏形式由主剪切破坏逐渐向次生裂隙的张拉剪切破坏过渡;增大孔隙水压,模型参数F0和m分别以指数形式减小和增大,岩体峰值强度降低,高压水的存在使得岩体劣化程度增加,增大了裂隙发育程度,从而导致突水致灾危险性增加.     

大跨度空区顶板失稳临界参数及稳定性分析

为分析复杂空区顶板的稳定性,用力学理论与数值模拟相结合的方法对空区顶板的稳定性进行综合分析。采用简支梁理论、荷载传递交汇线理论、厚跨比法对空区顶板失稳临界参数进行计算,运用FLAC3D数值模拟软件对空区围岩的稳定性进行研究。结果表明,空区顶板的结构参数超出顶板失稳的临界参数的范围,空区处于失稳状态;空区稳定性数值模拟分析得出空区顶板中央位移较大,最大为4.7 cm,空区之间矿柱侧向位移较小;空区顶板最小主应力接近于拉应力状态;在空区顶板、底板及矿柱都有不同程度的塑性区分布,尤其是在矿柱上,分布范围较广,说明空区围岩稳定性较差,空区处于失稳状态比较明显,应及时采取措施治理空区。由此可见,基于FLAC3D的数值模拟分析空区稳定状态,可综合考虑影响空区失稳的因素,较真实反映空区围岩的应力应变及塑性分布状态,具有广泛的适应性。     

全尾砂胶结充填体弹塑性本构模型实验研究

针对4种灰砂比、5种料浆浓度的全尾砂胶结充填体进行了单轴压缩实验,得出了其在单轴压缩条 件下的物理力学特性。根据充填体单轴抗压强度分别选取灰砂比1∶6、1∶8,料浆浓度65%、70%的充填试块进行了4组不同围压下的三轴压缩实验,得到了 充填体全应力-应变曲线及其物理力学参数。根据实验结果建立了充填体线弹-弹塑-塑性软化-理 想塑性的本构模型,将充填体峰后应变软化阶段分为2种情况：在围压较小时,表现出明显应变 软化,应力脆性跌落;在围压较高时,应变软化不明显,峰后直接进入塑性流动状态,残余强度 与峰值强度差值减小。研究结果为充填体强度设计提供了理论依据。     

基于摄动落点预测与修正比例导引的复合修正算法设计

为提高旋转稳定弹的精确打击能力,该文以安装固定鸭舵式二维弹道修正组件的修正炮弹为对象,针对旋转稳定弹的控制特点,设计出一种基于摄动落点预测与修正比例导引律相结合的修正算法。针对弹道的升弧段与降弧段,分别推导出摄动落点预测偏差与修正比例导引的控制信号,并根据弹体传函建立出全弹道复合算法的控制信号。通过仿真,在仅考虑弹丸的随机扰动情况下,修正弹弹道落点的纵向标准差为22.835 7 m,横向标准差为23.579 2 m,圆概率误差为27.507 0 m。仿真结果表明,摄动+比例导引的复合导引算法可有效提高该修正弹的射击精度,减小落点散布。     

过重力补偿比例导引弹道仿真研究

激光半主动末制导炮弹能实现对目标的“攻顶”效应,分析了“攻顶”技术及其理论实质,即过重力补偿比例导引律的应用,以弹丸和目标的相对运动方程为基础,通过M atlab仿真计算的方法,分析了比例导引系数、弹丸与目标的速度比、过重力补偿值等主要参数的变化对弹道性能的影响,提出了导引律实现中注意的几个问题及改进制导系统的建议.     

基于模糊聚类及层次分析法的采矿方法综合评判优选

以程潮铁矿为工程背景,将采矿方法初选视为分类问题来处理,采用模糊聚类法从技术影响因素方面按照相似程度对采矿方法进行了分类初选,避免了以往采用工程类比进行初选的主观随意性,提高了采矿方法初选方法的科学性.在此基础上,运用层次分析法,综合考虑经济、资源、效率、安全及环境等五大类因素,构建了较为全面的采矿方法选择综合层次评价指标体系,并得到了合理的权重矩阵,较好地解决了多因素决策时各方案评判指标出现优越性交叉时的权重分配问题.最后采用模糊综合评判方法确定最优采矿方法.     

考虑卸荷应力路径的深部采空区失稳局部能量释放判别准则

 对采空区形成过程中围岩应力路径特征进行分析,并对卸荷荷载进行求解。基于深部开采应力卸荷机制,以程潮铁矿为工程背景,建立深部采空区卸荷失稳分析模型,引入局部能量释放率指标对采空区卸荷过程中能量演化规律进行分析,并基于尖点突变理论建立了围岩失稳局部能量判别准则。研究表明,随着开采的进行,采空区围岩局部能量释放能呈4次多项式增长,增加速率逐渐增加;局部能量突变判别值计算表明,最终采空区系统处在稳定状态,虽然底部结构中的塑性区体积最大,但其对应的单位体积局部能量释放率相对较小,说明相对稳定性较好。局部能量释放率分布云图表明,水平方向上以能量释放为主,垂直方向上以能量集中为主,符合深部开采特征。综上所述,深部卸荷力学模型能有效体现采空区形成过程中围岩的稳定状态,局部能量释放率反应能量释放、转移及耗散等动态过程,为深部采空区稳定性研究提供了重要的参考。     

地下金属矿山结构型充填体力学研究现状与发展趋势

充填法中的分段或阶段空场嗣后充填法因其安全、高效及自动化程度高等优点,逐渐成为地下金属矿山的首选采矿方法。结构型充填体是嗣后充填工艺发展及大采空区多次充填的产物,其力学特征关系到充填采场的结构稳定及二步骤矿柱的安全回采。总结了3种结构型充填体(RB组合结构、BR组合结构、LCB结构)在静态力学特性、动态力学特性及微细观损伤研究等方面取得的成果,分析了其在嗣后充填法采场结构、充填体强度及结构设计方面的理论及科学意义;综述了现阶段国内外主要研究手段和方法,分析了现有方法的特点和不足;展望了结构型充填体力学研究的发展趋势,随着细微观力学研究的兴起,充填力学研究手段和内容必将朝着更精确、更细化的方向发展。     

基于MasterCAM的电吹风外壳凸模数控加工

为了提高模具加工的质量和效率,以电吹风外壳凸模为例,介绍了用MasterCAM软件进行数控编程的基本方法,重点论述了电吹风外壳凸模加工工艺方案的合理性,并对电吹风外壳凸模进行了仿真模拟加工。