覆岩破坏特征数值模拟研究现状及进展

煤层开采覆岩破坏特征对于矿井防治水和瓦斯治理具有重要意义.数值模拟试验是非常好的覆岩破坏特征测试方法.详细阐述了煤层开采覆岩破坏和六种煤层开采覆岩破坏特征数值模拟研究方法,分析了煤层开采覆岩破坏特征数值模拟研究方法存在的不足,针对煤层开采覆岩破坏特征数值模拟研究方法存在的问题.提出了未来数值模拟应该结合绿色开采和智能化...     

软岩厚煤层开采覆岩破坏规律三维数值模拟分析

鉴于导水裂隙带高度经验公式在软岩厚煤层中的不合理性及其应用的局限性,以铁煤集团大平煤矿S2S9工作面综采开采工程为原型,采用有限元软件进行三维数值模拟,揭示大型水体下三软煤层采用放顶煤开采条件下的覆岩破坏规律,确定导水裂隙带的高度,并利用理论分析对其结果进行验证.结果表明:剪切应力值达到最大并超过了岩体的最大剪切强度时,导水裂隙带高度达到最大;导水裂隙带高度形态为梯形,切眼边可能导水裂隙带的发育高度比推进边的大;计算结果与理论分析结果相近.该研究可为实现大平煤矿库下安全高效开采奠定基础,同时也为其他地区软弱覆岩厚煤层综放开采技术研究起到一定借鉴作用.     

模拟覆岩破坏稳恒电场特征的相似材料配比研究

通过大量的相似材料配比试验研究证明,在材料中加入一定浓度适量的Ｎａｃｌ溶液是实现覆岩破坏稳恒电场特征相似材料模拟的最佳方法。试验得出了相似材料电阻率与Ｎａｃｌ溶液浓度的关系。按照这一关系配制的相似材料模型的试验结果准确地反映了覆岩破坏稳恒电场的变化特征。     

不等长工作面覆岩破坏规律的数值模拟分析

针对不等长工作面煤层开采日渐增多的现状,采用数值模拟与理论分析相结合的方法,对采场覆岩的破坏特征及支承压力的分布状态进行系统研究,并相应模拟出工作面前方应力场与位移场的演化规律。结果表明:工作面自开切眼开始向前推移,推进到工作面"见方"期或斜长的整数倍位置时,顶板活动剧烈,覆岩空间结构发生新旧更替,形成了"O"型破断区;不等长工作面推进过程中岩层运移极不规则,推进距离在衔接面前后20~30 m的范围内,应力波动较大,数值变化明显;回采期间支承压力对覆岩活动产生了重要影响,其大小约为水平应力的1.5~2倍;就采动过程中竖向位移的变化而言,巷帮移近量远大于顶底板变形量,故工程实践中应特别注意对巷帮及顶板的加固和维护。     

2维地震波场的精确解及其无网格数值模拟

从波动理论出发,该文采用升降法推导出2维地震波场的精确解.在此基础上,采用近年来出现的无网格方法对2维地震波场进行了数值模拟,并对模拟的结果与传统的有限差分法进行了比较.数值算例表明：相比于传统的网格类方法,无网格方法的数值精度更高、稳定性更好、使用更灵活.     

地面电磁法探测覆岩破坏的应用

潘一矿1602（3）工作面为松散含水层下缩小防水煤柱开采工作面,本文介绍了应用地面地磁法对该工作面覆岩破坏情况进行探测情况,为相似条件下缩小防水煤柱开采提供借鉴和帮助。     

煤层开采后覆岩破坏高度研究综述及展望

覆岩破坏高度对于煤矿瓦斯以及水灾害防治具有重要意义。对岩破坏空间形态、覆岩破坏机理、覆岩破坏研究方法进行了较为详细的论述与分析,同时提出了目前对于覆岩破坏高度测试方法技术上存在的问题,并针对目前存在的问题,提出了相似模拟法、现场测试法、经验公式法、数值模拟法的发展趋势。     

软弱风化薄基岩赋存特征及其采动覆岩破坏规律

从矿区软弱风化薄基岩的赋存特征、赋存规律及矿区上覆水体类型和水文地质条件入手进行分析,结合相似材料模型模拟试验,获得了研究区薄基岩下开采覆岩破坏的基本规律及“三带”的发育特征.对薄基岩下采煤厚度3 m时的垮落带及导水裂隙带发育高度进行计算,计算结果分别为11.5m和42 m.根据地质采矿条件利用离散元数值模拟对薄基岩开...     

综采条件下软弱覆岩破坏规律探测研究

为探求水体下采煤提高回采上限的可能性和安全性,利用地面探测钻孔进行覆岩破坏探测试验,试验表明了倾斜长壁综采条件下软弱覆岩的破坏发展高度较低,仅为常规数值的50%左右,为条件类似矿井缩小防水煤柱、提高采煤上限提供重要的参考。     

断层影响下覆岩破坏规律研究

应用ANSYS有限元分析软件和相似材料模拟实验,分析在采动和断层影响下覆岩变形破坏和矿压分布规律。结果表明：在采动影响下断层“活化”,断层带及其影响范围内的岩体破碎,表现为周期断裂步距小,冒落带高,尤其是断层下盘,顶板稳定性差。通过断层后,顶板岩体中支撑力减小,比无断层存在的情况低。但断层时于上覆岩层导水裂隙带的高度和范围的影响不明显。     

全火星模型中震波传播特征的数值模拟研究

采用基于交错网格的傅里叶伪谱与有限差分混合方法,求解弹性波动方程,根据地球化学分析得到的两个火星理论结构模型,模拟二维全火星模型中P-SV波和SH波的传播过程。根据理论地震图和波场快照,讨论全火星模型中震波的传播过程以及各种震相的产生和演变,分析模型内部火星壳厚度以及火星核幔边界深度对震波传播的影响。结果表明,在低速火星壳内部多重反射波及转换波的相干叠加会形成很强的波列,其特征受火星壳厚度的影响较大,在切向分量上可以更清晰地观测到核幔边界的反射震相。     

MATLAB在有限差分法数值计算中的应用

介绍了应用有限差分法求电位分布的一般步骤,给出了Matlab仿真的程序设计流程图,并 针对静电场中轴对称情形下的正六边形电位分布进行Matlab仿真。     

RLW方程双孤立子碰撞的数值计算

给出数值分析RLW方程的三次样条差分方法 ,得到对时间四阶精度、空间二阶精度的三点三层隐式格式 .并对单孤立子的行进演化以及双孤立子的追赶、迎头碰撞演化进行数值实验 ,数值计算结果表明 ,碰撞是弹性的 .尽管将波形放大以后会出现振荡尾波 ,但这并非是真实的物理现象 ,而是数值计算精度所致 ,因此我们有理由相信RLW方程具有孤立子性质     

异形催化剂效率因子的数值计算

推导了用有限差分方程计算催化剂颗粒效率因子的方法,并计算了几种异形催化剂(三叶草形,圆柱形,五叶形,环形)的效率因子。计算结果表明:三叶草形催化剂在化学反应中的内扩散性能大大优于圆柱形;对于颗粒内扩散控制的催化反应过程,采用异形催化剂可以显著提高表观反应速度;在体积相同的条件下,四种形状催化剂的效率因子的大小为:环形>三叶草形>五叶形>圆柱形。提出了形状对效率因子影响的估值不等式。     

核心型钢混凝土柱抗震性能试验及数值模拟

在低周反复荷载作用下,对1个钢筋混凝土柱和8个核心型钢混凝土柱进行试验,研究核心型钢配钢率和轴压比对试件抗震性能的影响.研究结果表明,试件抗震性能随着核心型钢配钢率的增加得到显著改善.采用有限元软件ADINA对试件进行非线性有限元全过程分析,计算得到的试件骨架曲线、应力应变分布和裂缝发展情况与试验结果吻合良好.     

地下结构地震动力响应中地震波的分析研究

地下结构地震动力响应分析首先需要对地震波进行合理的分析,其主要包括地震波的选择、波的频谱分析、滤波和基线校正4个方面,这是正确进行地下结构地震动力分析的非常关键的环节.以课题研究中地震局提供的地震波为例,从多个方面分别对地震波进行分析和研究,从而获得满足地下结构地震动力分析要求的地震波.     

某收费站主体结构的三维地震响应分析

应用结构分析程序SAP5对某高速公路收费站的主体结构进行了三维建模和地震响应分析，从而得出一些有意义的结论，并对该结构的设计提出了一些有益的建议。     

钻柱下部组合的数值分析

简要分析了用有限元法和有限差分法计算下部钻具组合的理论．根据计算机程序给出二在计算钻头侧向力时的结果．验证了两种算法的正确性。     

地震波基线漂移的处理方法

由于受到采集仪器低频噪声、环境背景信号、人为处理误差及初始加速度等的影响,由地震加速度记录积分得到的地震波位移时程曲线会出现严重的零线漂移现象.因此,在结构地震响应的时程分析中,加速度记录需要进行校正.作者在Wilson校正处理方法基础上,提出了一种新的地震波基线漂移的处理方法,改善了加速度记录的积分性质,保证了由加速度积分得到的速度和位移时程终点均为零,并保持了地震波加速度的峰值、持时、频谱等特性.通过在实际工程的应用,验证了该校正方法的合理性.