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基于多数值模拟方法联合的自然崩落法开采研究 被引量：12
1
作者 曾庆田 刘科伟 +1 位作者 严体 王李管 《黄金科学技术》 CSCD 2015年第1期66-73,共8页
受复杂地质条件影响,自然崩落法因其技术含量高,在实际生产应用前,需开展大量的理论和开采技术研究工作。为实现自然崩落开采技术在矿床开采中的科学有效应用,充分利用多种数值分析软件各自的功能优势,以雪鸡坪铜矿自然崩落法研究为例,... 受复杂地质条件影响,自然崩落法因其技术含量高,在实际生产应用前,需开展大量的理论和开采技术研究工作。为实现自然崩落开采技术在矿床开采中的科学有效应用,充分利用多种数值分析软件各自的功能优势,以雪鸡坪铜矿自然崩落法研究为例,利用MIDAS优越的建模功能,建立了复杂力学计算模型,并通过MIDAS和FLAC3D的耦合技术,实现MIDAS到FLAC3D数值计算模型的转换,采用FLAC3D软件对矿区自然崩落法开采崩落范围进行了数值模拟与计算,并采用颗粒流离散元PFC2D软件对放矿过程进行了模拟,分析了多斗均衡放矿方式和放矿步距的合理性,通过多数值分析软件的联合应用,完成了对矿区自然崩落开采工艺的数值计算与放矿过程模拟,对于指导矿山自然崩落采矿工艺的应用具有重要的意义。 展开更多
关键词 数值模拟 MIDAS FLAC3D 自然崩落法 颗粒流 pfc2D
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高应力硬岩开挖扰动的能量耗散规律 被引量：11
2
作者 曹文卓 李夕兵 +2 位作者 周子龙 叶海旺 吴浩 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2759-2767,共9页
基于离散元PFC 2D软件建立的深部岩体模型,根据巷道围岩的可释放应变能、岩石耗散能以及岩石颗粒总动能的能量,描述深部硬岩的能量耗散和释放规律,揭示深部能量演化机制。研究结果表明:所建立岩体离散元模型及微观参数能有效反映深部开... 基于离散元PFC 2D软件建立的深部岩体模型,根据巷道围岩的可释放应变能、岩石耗散能以及岩石颗粒总动能的能量,描述深部硬岩的能量耗散和释放规律,揭示深部能量演化机制。研究结果表明:所建立岩体离散元模型及微观参数能有效反映深部开挖应变能释放规律;当侧压系数λ=2.1时,高地应力作用下巷道围岩的破裂形式以集中于巷道顶底板位置的拉伸破裂为主,破裂区域随采深增加而增加,破裂面积以圆形断面最小;开挖卸载后的能量演化是一个动态调整的过程,巷道附近围岩的应变能积累较动能释放有约2.5 ms的滞后;开挖后岩体后续应变能的积累量远大于巷道围岩总释放动能与总耗散能之和,约为两者之和的10倍,这也是开挖扰动容易引起围岩破裂的重要原因之一;岩体的总耗散能主要用于岩体颗粒间裂纹的萌生、扩展及贯通,裂纹总数和岩体总耗散能表现出极好的线性相关关系。 展开更多
关键词 开挖扰动 高应力卸荷 能量耗散 pfc 2D软件
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基于PFC2D的综放工作面放煤步距研究 被引量：7
3
作者 胡燏 《中国煤炭》 北大核心 2017年第3期70-73,共4页
为了确定成庄煤矿2200综放工作面合理的放煤参数,本文依据散体介质相似理论和现场数据,运用PFC2D(散体颗粒流)数值模拟软件的试验方法,研究不同放煤步距对顶煤移动放出规律、煤岩流动轨迹以及顶煤的回收率和含矸率的影响。通过模拟得出... 为了确定成庄煤矿2200综放工作面合理的放煤参数,本文依据散体介质相似理论和现场数据,运用PFC2D(散体颗粒流)数值模拟软件的试验方法,研究不同放煤步距对顶煤移动放出规律、煤岩流动轨迹以及顶煤的回收率和含矸率的影响。通过模拟得出最优的放煤方式,在此基础上运用PFC软件模拟分析选择最佳的放煤步距。结果表明,2200工作面最优放煤方式为两采一放,最佳的放煤步距为1.6m。 展开更多
关键词 放顶煤开采 pfc2D 放煤参数优化
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新疆天池南露天矿内排土场高段排土边坡稳定性分析及排土方案 被引量：3
4
作者 王胜利 杜明翰 《露天采矿技术》 CAS 2023年第5期78-81,85,共5页
为解决新疆天池南露天矿工作帮剥离物水平较高,内排土场下部台阶容量较小,上部容量大,导致物料下运困难的难题。采用PFC2D软件用于模拟边坡,结合小尺度试验,在西帮选取2个剖面,分别计算了边坡的安全稳定性并设计排土方案。结果表明,两... 为解决新疆天池南露天矿工作帮剥离物水平较高,内排土场下部台阶容量较小,上部容量大,导致物料下运困难的难题。采用PFC2D软件用于模拟边坡,结合小尺度试验,在西帮选取2个剖面,分别计算了边坡的安全稳定性并设计排土方案。结果表明,两个剖面的安全稳定系数分别为1.223和1.235,提出建立580~550 m与370~325 m排土台阶的设计方案,用以解决物料排弃过程中存在的安全隐患。同时提出在高段排土技术运用成熟且对排土空间需求增大后,在580 m水平试行建立595 m水平45 m排土台阶。 展开更多
关键词 巨厚煤层 pfc2D软件 颗粒流模型位移 稳定性 排土方案
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基于PFC2D软件的太平矿业公司自然崩落采矿法拉底方式优选 被引量：1
5
作者 程文文 《黄金》 CAS 2022年第3期40-43,共4页
针对太平矿业公司自然崩落采矿法回采工艺中不同拉底方式优选问题,采用PFC2D软件进行对比模拟分析。模拟不同拉底方式下,不同拉底推进距离对应的应力变化规律,最终确定太平矿业公司最优拉底方式为前拉底,拉底推进距离25~30 m,该距离范... 针对太平矿业公司自然崩落采矿法回采工艺中不同拉底方式优选问题,采用PFC2D软件进行对比模拟分析。模拟不同拉底方式下,不同拉底推进距离对应的应力变化规律,最终确定太平矿业公司最优拉底方式为前拉底,拉底推进距离25~30 m,该距离范围内底部结构及出矿工程所受压力相对较小,底部结构整体稳定性较好,有利于支护成本的降低,可为矿山下一步安全高效回采提供理论指导。 展开更多
关键词 自然崩落采矿法 pfc2D软件 数值模拟 拉底方式 推进距离
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基于PFC2D-DFN的自然崩落法数值模拟研究 被引量：1
6
作者 方传峰 王晋淼 +1 位作者 李剡兵 贾明涛 《黄金科学技术》 CSCD 2019年第2期189-198,共10页
采用二维颗粒流软件PFC2D构建矿山模型,引入符合矿山实际节理产状的DFN网络,基于室内岩石试验及矿山实际崩落情况,标定模拟所用细观参数。以某工程应用为实例,模拟分析崩落破坏机理与崩落区演化趋势。结果表明:裂纹发起于推进面与顶板... 采用二维颗粒流软件PFC2D构建矿山模型,引入符合矿山实际节理产状的DFN网络,基于室内岩石试验及矿山实际崩落情况,标定模拟所用细观参数。以某工程应用为实例,模拟分析崩落破坏机理与崩落区演化趋势。结果表明:裂纹发起于推进面与顶板交界处,在拱形区域内密集扩展、贯通,矿岩破裂以节理拉伸破坏为主,矿堆以岩石剪切破坏为主;崩落区前期呈拱形演化,崩透地表后引起邻近高陡边坡滑动;部分拉底仅造成新开挖顶板上方局部崩落。该研究结果可对矿山崩落采矿起到指导作用。 展开更多
关键词 自然崩落法 数值模拟 pfc2D软件 DFN 拉底 岩石破裂 力学分析 崩落演化
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非规则坡面形态对高位滑体失稳的影响研究
7
作者 胡昌文 赵腾 龚小根 《交通科学与工程》 2021年第4期24-32,共9页
针对非规则边坡滑体在高位失稳后,因其势能较大而破坏力较强的问题,采用PFC 2D离散元数值模拟软件建立模型,以颗粒单元组成失稳滑体。再基于离散傅里叶逆变换的边坡坡表轮廓重构的方法,生成非规则几何形貌坡面的边坡模型,并将其导入PFC... 针对非规则边坡滑体在高位失稳后,因其势能较大而破坏力较强的问题,采用PFC 2D离散元数值模拟软件建立模型,以颗粒单元组成失稳滑体。再基于离散傅里叶逆变换的边坡坡表轮廓重构的方法,生成非规则几何形貌坡面的边坡模型,并将其导入PFC 2D进行数值计算,研究了不同傅里叶描述因子(D_(2)、D_(3)、D_(8))取值条件下边坡坡表几何形貌特征与高位滑体失稳运动特性的关系。研究结果表明:坡面轮廓对两类滑体(黏性与无黏性)的运动特性均存在显著影响。 展开更多
关键词 自然非规则边坡 高位滑体 pfc 2D软件 离散元法 傅里叶描述因子
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基于PFC^(2D)的地震作用下湖南某尾矿坝稳定性分析研究
8
作者 张银浩 张志军 曾佳君 《南华大学学报（自然科学版）》 2018年第1期19-27,共9页
地震作用下尾矿坝中颗粒应力、应变曲线分析是整个尾矿坝安全稳定性分析中的重要组成部分.通过对PFC2D软件在尾矿坝安全特性上的应用研究,运用颗粒流离散元方法,对某尾矿坝进行了数值模拟,为PFC的工程应用提供新实例.模拟结果表明:地震... 地震作用下尾矿坝中颗粒应力、应变曲线分析是整个尾矿坝安全稳定性分析中的重要组成部分.通过对PFC2D软件在尾矿坝安全特性上的应用研究,运用颗粒流离散元方法,对某尾矿坝进行了数值模拟,为PFC的工程应用提供新实例.模拟结果表明:地震作用下尾矿坝的整体滑移部分多为下部首先产生较大位移之后上部开始滑动,从而由局部滑移造成坝体整体滑移;初期坝和细粒砂相对于基岩更易产生滑移,且滑移位移明显,细粒砂相对于粗粒砂较易产生位移;尾矿坝的剪切应变随着地震荷载的变化而变化且最大变化处位于坡脚处,位移云图出现分层破坏面表明该尾矿坝已经处于破坏状态.通过分析尾矿坝数值模型,从而对地震作用下的尾矿坝安全性能做出判断. 展开更多
关键词 软件 离散单元法 尾矿坝 稳定性
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泥页岩微裂缝微观封堵模拟
9
作者 左富银 苏俊霖 +3 位作者 黄进军 李立宗 赵洋 秦祖海 《化学世界》 CAS CSCD 2020年第12期822-828,共7页
有效致密封堵微裂缝是钻井液稳定泥页岩井壁的主要技术措施之一。微纳米封堵颗粒和微裂之间存在着复杂的力学作用关系,简单的理论分析无法精确描述这一复杂的物理过程。为了进一步说明泥页岩微裂缝的微观结构和固体颗粒封堵剂的封堵过程... 有效致密封堵微裂缝是钻井液稳定泥页岩井壁的主要技术措施之一。微纳米封堵颗粒和微裂之间存在着复杂的力学作用关系,简单的理论分析无法精确描述这一复杂的物理过程。为了进一步说明泥页岩微裂缝的微观结构和固体颗粒封堵剂的封堵过程,利用离散元PFC 2D模拟软件对封堵颗粒侵入微裂隙封堵过程进行模拟,分别研究了4种不同裂缝倾角、3种不同开度的纳米级和微米级裂缝、3种不同压差下的封堵过程。结合观察分析缝内封堵状况,结果表明:地层倾角对封堵颗粒侵入地层程度影响较小;符合1/3规则的颗粒较适合于封堵裂缝;压差增大到1.5 MPa时,达到最佳封堵状态,再随着压差的增大,封堵效果变差;随着封堵颗粒浓度增加,封堵效果会趋于稳定。 展开更多
关键词 微纳米裂隙 颗粒封堵剂 pfc 2D模拟软件 压差 裂缝开度
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极不稳固矿岩无底柱分段崩落采矿法崩矿步距优化数值模拟及应用 被引量：2
10
作者 姜兆阳 郑浩田 蒲江涌 《黄金》 CAS 2022年第6期35-39,共5页
崩矿步距是无底柱分段崩落采矿法的核心参数,崩矿步距的确定对于降低采矿损失贫化具有重要意义。以太平矿业公司37-2^(#)矿体为研究对象,结合37-2^(#)矿体围岩赋存条件及矿脉形态,采用PFC^(2D)颗粒流数值模拟软件,建立了符合现场实际情... 崩矿步距是无底柱分段崩落采矿法的核心参数,崩矿步距的确定对于降低采矿损失贫化具有重要意义。以太平矿业公司37-2^(#)矿体为研究对象,结合37-2^(#)矿体围岩赋存条件及矿脉形态,采用PFC^(2D)颗粒流数值模拟软件,建立了符合现场实际情况的采场数值模型,确定了放矿过程循环模拟的数值模拟方法。以矿石回收率为指标,通过比较不同工况下数值模拟结果,确定37-2^(#)矿体的崩矿步距为1.25~2.25 m,并进行了现场工业试验,确定了分段高度7 m时的最优崩矿步距为1.50 m,研究成果为现场生产施工提供了理论支持。 展开更多
关键词 pfc^(2D)软件 极不稳固矿岩 崩矿步距 无底柱分段崩落采矿法 矿石回收率
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