采礦工程問題數(shù)值模擬研究與分析

本書是作者近十年來在采礦工程問題數(shù)值模擬分析方面進(jìn)行理論研究和實際應(yīng)用的成果總結(jié)。全書共分10章，第一章簡要敘述了數(shù)值模擬的發(fā)展及其研究現(xiàn)狀，分析了巖土工程及采礦工程問題

的特點及其數(shù)值模擬方法；第二章介紹了Itasca軟件的特點及應(yīng)用領(lǐng)域、Irasca軟件數(shù)值計算方法及巖土和采礦工程問題的數(shù)值模擬步驟；第三章在總結(jié)分析開采引起覆巖移動變形規(guī)律的基礎(chǔ)上，研究了采礦工程問題數(shù)值模擬建模時模型邊界位置合理確定的原理和方法，深入分析了模型范圍對模擬結(jié)果的影響；第四章進(jìn)一步分析了模型邊界條件對采礦工程問題模擬結(jié)果的影響；第五章簡述了巖體力學(xué)特性及其參數(shù)的合理確定，并討論了采動巖體的力學(xué)特性；第六章詳細(xì)分析了軟巖硐支護(hù)圍巖接觸關(guān)系對支護(hù)體內(nèi)力和圍巖自承能力的影響、支護(hù)體的變形破壞特征以及錨注加固機理；第七章分析了近距離厚煤層跨采對底板巷道圍巖穩(wěn)定性的影響，并根據(jù)采動影響巷道的圍巖移動變形特點提出相應(yīng)的圍巖控制技術(shù)措施；第八章針對綜放沿空留巷的關(guān)鍵技術(shù)問題，詳細(xì)分析了綜放沿空留巷的圍巖活動規(guī)律以及綜放沿空留巷圍巖穩(wěn)定性的影響因素及其影響規(guī)律；第九章詳細(xì)分析了錨桿支護(hù)參數(shù)對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響；第十章采用三維數(shù)值模擬軟件FLAC3D，分析了在不規(guī)則煤柱影響下，工作面開采過程中煤層的應(yīng)力變化情況。

第一章 緒論

第一節(jié) 數(shù)值模擬發(fā)展及其現(xiàn)狀

第二節(jié) 巖土及采礦工程問題特點及數(shù)值模擬方法

第二章 Itasca軟件特點及數(shù)值模擬方法

第一節(jié) Itasca軟件及其特點

第二節(jié) Itasca軟件數(shù)值計算方法

第三節(jié) 巖土和采礦工程問題的數(shù)值模擬步驟

第三章 模型邊界的合理確定

第一節(jié) 開采引起的覆巖移動變形規(guī)律

第二節(jié) 單個巷道的影響范圍

第三節(jié) 采動影響下模型邊界位置的合理確定方法

第四節(jié) 模型邊界位置對模擬結(jié)果的影響分析

第四章 模型邊界條件及初始應(yīng)力場的合理確定

第一節(jié) 模型邊界條件的類型及其選擇

第二節(jié) 采動影響的模型邊界條件

第三節(jié) 模型邊界條件對模擬結(jié)果的影響分析

第四節(jié) 初始地應(yīng)力場的確定

第五章 巖體力學(xué)特性及其參數(shù)確定

第一節(jié) 巖體的力學(xué)特性

第二節(jié) 巖石與巖體力學(xué)參數(shù)的關(guān)系

第三節(jié) 巖石(體)力學(xué)參數(shù)的合理確定

第六章 軟巖硐室圍巖作用關(guān)系分析

第一節(jié) 工程概況

第二節(jié) 硐室圍巖間接觸關(guān)系反分析

第三節(jié) 支護(hù)與圍巖的相互作用關(guān)系分析

第四節(jié) 軟巖巷道中錨桿支護(hù)失效的機理

第五節(jié) 錨注加固機理分析

第七章 近距離厚煤層跨采對底板巷道圍巖穩(wěn)定性影響分析

第一節(jié) 工程背景

第二節(jié) 分析模型

第三節(jié) 近距離跨采圍巖應(yīng)力演化及特點

第四節(jié) 跨采巷道圍巖位移規(guī)律及特點

第五節(jié) 底板巷道圍巖控制技術(shù)

第八章 綜放沿空留巷圍巖穩(wěn)定性影響分析

第一節(jié) 工程背景及技術(shù)關(guān)鍵

第二節(jié) 分析模型

第三節(jié) 綜放沿空留巷圍巖活動規(guī)律

第四節(jié) 綜放沿空留巷圍巖穩(wěn)定性影響分析

第五節(jié) 綜放沿空留巷圍巖控制技術(shù)分析

第九章 錨桿支護(hù)參數(shù)對巷道圍巖穩(wěn)定性影響分析

第一節(jié) 工程地質(zhì)條件

第二節(jié) 數(shù)值力學(xué)分析模型

第三節(jié) 錨網(wǎng)支護(hù)參數(shù)影響規(guī)律分析

第四節(jié) 相鄰巷道掘進(jìn)對巷道圍巖穩(wěn)定性的影響

第十章 不規(guī)則煤柱下工作面開采的三維數(shù)值模擬

第一節(jié) 工程概況

第二節(jié) 建立分析模型

第三節(jié) 開采對圍巖應(yīng)力變化的影響分析

參考文獻(xiàn)2100433B

作　者：謝文兵，陳曉祥，鄭百生 著

出版時間：2005-10-1

I S B N：9787811072082

包　裝：平裝

雖然巖土工程計算機分析在大多數(shù)情況下只能給出定性分析結(jié)果，但巖土工程計算機分析對工程師決策是非常有意義的。開展巖土工程問題計算機分析研究是一個重要的研究方向。巖土工程問題計算機分析范圍和領(lǐng)域很廣，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算分析領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。除前面已經(jīng)談到的本構(gòu)模型和不同介質(zhì)間相互作用和共同分析外，還包括各種數(shù)值計算方法，土坡穩(wěn)定分析，極限數(shù)值方法和概率數(shù)值方法，專家系統(tǒng)、AutoCAD技術(shù)和計算機仿真技術(shù)在巖土工程中應(yīng)用，以及巖土工程反分析等方面。巖土工程計算機分析還包括動力分析，特別是抗震分析。巖土工程計算機數(shù)值分析方法除常用的有限元法和有限差分法外，離散單元法(DEM)、拉格朗日元法(FLAC)，不連續(xù)變形分析方法(DDA)，流形元法(NMM)和半解析元法(SAEM)等也在巖土工程分析中得到應(yīng)用。

根據(jù)原位測試和現(xiàn)場監(jiān)測得到巖土工程施工過程中的各種信息進(jìn)行反分析，根據(jù)反分析結(jié)果修政設(shè)計、指導(dǎo)施工。這種信息化施工方法被認(rèn)為是合理的施工方法，是發(fā)展方向。

內(nèi) 容 簡 介

地下采礦涉及掘進(jìn)、支護(hù)、運輸、提升等多道生產(chǎn)工序，各生產(chǎn)工序相互依賴，互相影響；因此采礦是一個系統(tǒng)問題。

本書基于系統(tǒng)分析觀點與分析方法，對采礦設(shè)計與安全管理的系統(tǒng)進(jìn)行分析與綜合集成的探討。內(nèi)容涉及采礦信息獲

取、數(shù)據(jù)管理、輔助分析模型、事故隱患預(yù)報、定性與定量分析綜合集成方法等。最后，介紹了已經(jīng)開發(fā)的采場巷道支護(hù)設(shè)

計智能輔助系統(tǒng)以及金川二礦區(qū)采礦事故隱患預(yù)報智能系統(tǒng)。

本書可供采礦、交通、煤炭、鐵道、冶金、地質(zhì)、人防、國防等部門從事地下工程勘查、設(shè)計與施工技術(shù)人員參考，也可

供大專院校有關(guān)專業(yè)師生和巖石力學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、安全管理科學(xué)以及人工智能研究人員參考。