FLAC在煤矿开采沉陷预测中的应用及对比分析

FLAC在煤矿开采沉陷预测中的应用及对比分析作者：谢和平，周宏伟，王金安，李隆忠，M.A.Kwasniewski作者单位：谢和平,周宏伟,王金安(中国矿业大学,北京校区,岩石力学与分形研究所,北京,100083)，李隆忠(鹤壁矿务局,鹤壁,456600)，M.A.Kwasniewski(西里西亚工业大学,波兰)刊名：岩石力学与工程学报英文刊名：CHINESEJOURNALOFROCKMECHANICSANDENGINEERING年，卷(期)：1999，5(4)引用次数：171次相似文献(10条)1.会议论文李廷春.石朝霞.张金泉多断层区煤矿开采沉陷的数值模拟分析2008地下开采引起的岩层移动和地表沉陷是一个严重的灾害性力学问题，开采沉陷预计是开采沉陷学科的核心内容之一。本文应用FLAC软件对山东新汶矿务局南冶煤矿54采区开采沉陷进行了数值模拟，发现该方法能准确地模拟现场地质条件，预计开采引起的地表变形，克服经典预计方法不能考虑断层影响的不足，是一种更为科学合理的开采沉陷数值模拟方法。2.学位论文蓝航节理岩体采动损伤本构模型及其在露井联采工程中的应用2007露天煤矿边坡是具有大量节理分布的初始损伤体，露井联采条件下的井工开采将使其上边坡体的初始损伤进一步演化。论文根据现场节理岩体统计和几何损伤理论建立了节理岩体损伤张量概化模型，并依据FLAC'3D中塑性流动的特定格式采用VC++开发了FLAC'3D的节理岩体弹塑性损伤莫尔．库仑本构模型。基于该模型，以平朔安家岭露天煤矿南端帮边坡和西排土场边坡及其下伏岩层为工程背景，建立了露天边坡下开采的数值模型，研究了露天煤矿台阶状边坡地表有别于一般地表的采动沉陷规律，根据现场地表移动观测和覆岩破坏观测，获取了用于采动边坡体的地表沉陷预计的实测参数；根据修正莫尔破坏准则定义的点安全度公式得到了模型单元安全度的分布，分析了地下开采影响下的边坡稳定状况；采用不同开采方案研究了覆岩破坏特征和边坡位移特征并提出了合理开采建议。3.期刊论文谢晔.王小群倾斜煤层开采后岩层移动规律的研究-成都理工学院学报2001,28(z1)根据重庆市南桐煤矿倾斜煤层的复杂条件,运用实验室相似模型试验和FLAC程序,对其煤层开采引起的开采沉陷规律、矿山压力分布规律进行了研究,所得结果对现场施工具有一定的指导作用.4.学位论文肖富国开采沉陷反分析的遗传算法及其在水口山矿务局铅锌矿的应用2002该文采用FLAC模拟,就开采沉陷反分析的遗传算法及其应用开展了如下研究：（1）研究了岩体弹塑性模型力学参数对开采沉陷的影响,提出了影响度的概念及其计算方法.（2）对开采沉陷反分析的遗传算法进行了研究,确定了合理的选择方法、交叉概率和变异概率,建立了相应的遗传算法,（3）应用所建立的开采沉陷反分析的遗传算法,反演确定了水口山矿务局铅锌矿开采沉陷预测模型的力学参数,并据此建立了开采沉陷预测模型,对Whittaker和Reddish所描述的开采沉陷规律进行了比较研究.（4）采用所建立的开采沉陷预测模型,建立了上山移动角、下山移动角及中心移动角与采场倾角之间的关系,建立了最大开采沉陷、采空区高度及采场倾角三者间的关系,这些即为水口山矿务局铅锌矿的开采沉陷规律.（5）应用所确立的开采沉陷规律确定了水口山矿务局铅锌矿可能发生的开采沉陷的范围,论证了鸭公塘区采空区嗣后处理的不必要性和采用空场法回采老鸦巢区4号矿体下部中段矿块的不可行性.5.学位论文赵晓东开采沉陷预测研究及其GIS面元栅格数字化方法1999该文将GIS和面元栅格数字化方法引入到开采沉陷预测研究中.论文在总结分析了以前预测开采沉陷方法的基础上,提出并推导了同GIS方法相适应的面元栅格数字化方法.论文分析了现有GIS在建立复杂模型中的不足,通过相关外围软件利用GIS系统集成,扩展了其建模能力.根据弹性理论,利用面元栅格数字化方法通过三个主要的推导步骤给出了位移量的显示表达,并导出了应力和应变量的显式.在此基础上,开发了基于面元栅格数字化方法的GIS集成软件系统,范围的开采沉陷预测具有高效实用价值,初步实同了开采沉陷的自动化、智能化和可视化.另外,考虑到岩层的横观各向同性,提出了基于系统理论状态方程的复合层板模型.模型未加任何有关位移和应力模式的附加假设,通过系统方法解出了开挖水平煤层引起的岩层移动问题的精确级数解,并给出了FLAC'3D数值解和实测值的对比实例验证,收到了满意的结果.6.期刊论文高明中.余忠林煤矿开采沉陷预测的数值模拟-安徽理工大学学报(自然科学版)2003,23(1)运用求解非线性大变形问题有限差分法(FLAC),对开采引起的岩体移动和地表沉陷进行了研究,总结出了岩体移动的基本特征和地表沉陷的相关参数,所得结果对现场开采具有一定的指导作用,对开采所致的地表沉陷的治理提供了科学依据.7.学位论文王旭春开采沉陷可视化工程分析设计系统研究与开发2002围绕开采沉陷可视化工程分析设计系统研制过程中所遇到的理论和技术问题,充分利用目前先进的物理与数值模拟技术及科学计算可视化技术,展开了深入的理论研究及系统开发工作.取得的主要创新性研究成果如下:(1)针对宽厚条带开采问题,首次采用大型三维相似材料物理模拟试验进行了研究,得到了宽厚条带开采条件下的地表及覆岩移动破坏规律、煤柱应力及应变的变化规律和煤柱塑性区的宽度等观测成果;(2)采用FLAC'3D三维数值模拟分析,在更为精确的尺度上得到了煤柱应力及塑性区的分布和演化规律、塑性区宽度及围压经验系数.(3)针对条带开采A.H.Wilson理论公式中存在的问题,在详细分析与推导的基础上进行了改进.新的公式更为严密,并适合宽厚条带的开采设计.(4)针对建筑物下开采方案优化设计问题,提出了两类设计模式,并在此基础上,论述了控制变形开采动态优化设计思想及方法.(5)开发了开采沉陷可视化工程分析设计系统,系统具有如下特点:①一体化,即实现了开采沉陷预测与开采方案设计的一体化;②集成化,即实时了多种采法预计及方案设计的集成化、多种绘图处理及工程分析系统的集成化;③可视化,即系统操作可视化、计算成果可视化及GIS工程分析可视化;④标准化,即系统操作界面标准化、输出成果数据格式标准化.8.会议论文谢和平.李隆忠煤矿开采沉陷的岩石力学数值模拟预计方法1998该文介绍了一种新的开采沉陷预计方法－－考虑煤岩物理力学特性与地层构造特性的岩石力学数值计算方法。在煤岩物理力学参数实验的基础上，该文应用ＦＬＡＣ〈’２Ｄ〉３．３和ＦＬＡＣ〈’３Ｄ〉１．０对河南省鹤壁矿务局４矿开采沉陷进行了预计，通过对比分析经典预计方法（概率积分法）与岩石力学数值模拟预计方法的结果，发现基于岩石力学的数值模拟方法能真实地模拟现场地质条件，补充一般经典方法不能考虑断层影响的不足，是一种简单易行的开采沉陷预计方法。9.学位论文张东明南桐矿区开采沉陷基本规律的研究2000该文采用现场实测、相似模拟实验和数值计算相结合的方法,对南桐矿务局东林煤矿二一区(急倾斜煤层)和南桐煤矿二井三区(倾斜煤层)的开采沉陷及地表移动的基本规律进行了研究.对现场实测数据进行了多项式拟合;根据相似原理,建立了相似模型,并进行了相似模型实验研究;采用FLAC计算程序对两个煤矿的岩层移动及开采沉陷进行了数值分析;对三种研究方法得出的结果作了比较,研究结果表明:倾斜煤层和急倾斜煤层在相同的开采条件下,上覆岩层及地表移动规律是有差别的;倾斜煤层在倾方向上移动盆地不对称,最大下沉点偏向下山方向,下沉曲线及水平移动曲线是连续光滑的;急倾斜煤层在倾向方向移动盆地不对称性更明显,并在可能出现塌陷坑.下沉曲线及水平移动曲线具有明显的不对称性,有的部位发生突变.并得出了东森煤矿和南桐煤矿的下沉系数、水平移动系数、最大下沉量及其相应的地表移动的预测公式,所得结果对矿山具有实际的指导意义.10.期刊论文李敏.胡奎.陈卓求.杨锐.LIMin.HUKui.CHENZhuo-qiu.YANGRui南沱河堤下采煤地表沉陷预测的数值模拟研究-安徽理工大学学报（自然科学版）2008,28(2)运用FLAC3D软件,对百善煤矿6123首采工作面开采所引起的南沱河河堤的移动与变形(以南堤为例)进行了模拟,与实测对比分析,得出了地表移动的基本规律和特征.模拟结果对堤下采煤具有一定的指导意义,为开采沉陷的堤坝治理提供了科学依据.引证文献(171条)1.贺昌友.张旭昭通铅锌矿采空区稳定性的FLAC3D数值模拟研究[期刊论文]-云南冶金2009(4)2.黄敏.李夕兵.曾凌方.董陇军.张毅基于三维建模技术的矿山移动范围圈定[期刊论文]-矿冶工程2009(4)3.张春会.赵全胜基于ARCGIS的矿山开采沉陷灾害预警系统[期刊论文]-岩土力学2009(7)4.鲁伟.康天合.刘忠锋.高鲁采动与埋深对顺槽围岩稳定性影响的分析[期刊论文]-采矿技术2009(4)5.吴基文含断层底板采动效应数值分析——断层倾角对采动效应的影响[期刊论文]-矿业安全与环保2009(3)6.熊先才.岳仁宾.陆光灿.田甜有限差分法在选取滑坡监测点中的应用[期刊论文]-工程勘察2009(5)7.陈琦.陈朝清.李森林采空区剩余沉降量FLAC3D数值模拟计算方法[期刊论文]-中国新技术新产品2009(10)8.秦玉红地下洞室围岩稳定分析方法的研究现状[期刊论文]-现代矿业2009(5)9.方涛溶洞路基稳定性分析研究[期刊论文]-公路工程2009(2)10.袁志刚.王宏图.胡国忠.李晓红.范晓刚.洪松急倾斜多煤层上保护层保护范围的数值模拟[期刊论文]-煤炭学报2009(5)11.张勇.高文龙.赵云云煤层开采与1000kV特高压输电杆塔地基稳定性影响研究[期刊论文]-岩土力学2009(4)12.杨德明高应力区煤层巷道变形规律数值模拟研究[期刊论文]-陕西煤炭2009(2)13.黄伟洪.路世豹.陈成意.张春礼.于广明锚杆锚索联合支护数值模拟及现场应用[期刊论文]-青岛理工大学学报2009(2)14.汪吉林.吴圣林.丁陈建.张云.蔡光桃复杂地貌多煤层采空区的稳定性评价[期刊论文]-煤炭学报2009(4)15.李亮.吴侃.周大伟FLAC在废弃巷道上方土地建筑利用安全性评价中的应用[期刊论文]-华北科技学院学报2009(1)16.白志辉.李亮.陈冉丽.谢艾伶老采空区上方地基稳定性及残余变形规律研究[期刊论文]-煤矿开采2009(2)17.代长青含水层下煤层开采覆岩破坏规律数值模拟研究[期刊论文]-煤矿开采2009(2)18.章求才.贺桂成急倾斜矿体充填法回采的FLAC3D模拟[期刊论文]-南华大学学报（自然科学版）2008(4)19.吴基文含断层底板采动效应数值分析——断层切割深度对采动效应的影响[期刊论文]-建井技术2008(6)20.谢飞鸿.罗冠炜.刘京学.王锦山条带开采沉陷预测分析与工程应用[期刊论文]-辽宁工程技术大学学报（自然科学版）2008(6)21.程东全.尹士献.李德海厚黄土覆盖层条带开采关键层的数值模拟[期刊论文]-矿冶工程2008(6)22.汪吉林.丁陈建.张云.吴圣林老采空区地基变形对地面建筑影响的数值分析[期刊论文]-采矿与安全工程学报2008(4)23.朱正国.李文江.宋玉香超大跨车站隧道三维数值模拟分析[期刊论文]-岩土力学2008(z1)24.赵全胜.张春会采煤沉陷灾害仿真模拟系统及其工程应用[期刊论文]-公路2008(9)25.谢东海.冯涛.袁坚开采顺序对地表沉陷影响的数值模拟研究[期刊论文]-地下空间与工程学报2008(5)26.贺昌友.王进.王洪武昭通铅锌矿采空区稳定性FLAC3D数值模拟研究[期刊论文]-采矿技术2008(5)27.LIAOXue-dong厚松散层下煤层开采对地面堤坝的影响分析[期刊论文]-中国矿业2008(08)28.李扬.梅林芳.周传波露天转地下崩落法开采对高陡边坡影响的数值模拟[期刊论文]-矿冶工程2008(03)29.武小菲.杨涛.张俊云半坡抗滑桩合理位置确定的探讨[期刊论文]-路基工程2008(02)30.李亮.吴侃沉陷