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《山东科技大学》 2005年
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围岩动载稳定性的数值模拟研究

曹君陟  
【摘要】:本文以有限元法和计算力学、动力学知识为基础,将矿山围岩应力场和动力学数值模拟紧密结合,对矿山围岩的破坏过程建立的各种力学模型分别进行了研究分析。对开采过程中导水裂隙带变化地力学机理进行了研究,并和在动载作用下地采空区围岩应力场的变化进行了比较。利用数值模拟得到的时程解来研究地下采空区的动力学响应特性,在对现场实测资料分析研究的基础上,获得了几何参数影响覆岩导水裂隙带发育的变化特征和在动载影响下围岩的动力学响应。 利用ANSYS有限元分析软件的优点,建立二维和三维模型,对波动的传播特性及工作面几何参数对开采覆岩导水裂隙带高度、范围、围岩应力场的变化等诸方面的影响进行了研究。进行静力学和动力学分析,最后在结合理论研究、现场实测资料、总结分析已有有限元模拟研究成果基础上,获得了围岩应力场的变化对围岩稳定性影响律和相应条件下波动的传播特性。并在计算单巷、双巷和三巷模型的基础上,对动载荷对地下结构的影响做了系统的研究,比较了在不同情况下的模型的优劣。本文的研究内容对理论研究或工程实践都具有指导意义。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TD322

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 徐瑞朋;刘芙荣;任申;谢光辉;;赵庄井田带压开采煤层底板破坏特征数值模拟[J];煤矿安全;2011年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 冯勇;千家坪钒矿采场稳定性分析[D];江西理工大学;2011年
2 刘学建;巷道动载显现规律及其控制对策[D];山东科技大学;2011年
3 郭克宝;深部解放层巷道预应力耦合支护技术研究[D];山东科技大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 廖振鹏;无限弹性介质中暂态标量波问题的有限模型[J];地震工程与工程振动;1982年04期
2 廖振鹏,刘晶波;离散网格中的弹性波动(Ⅰ)[J];地震工程与工程振动;1986年02期
3 刘晶波,廖振鹏;离散网格中的弹性波动(Ⅱ)——几种有限元离散模型的对比分析[J];地震工程与工程振动;1989年02期
4 刘晶波,廖振鹏;离散网格中的弹性波动(Ⅲ)——时域离散化对波传播规律的影响[J];地震工程与工程振动;1990年02期
5 朱鲁,郭建斌,程久龙,温兴水;反程序开采的导水裂隙带高度研究[J];矿业安全与环保;1999年04期
6 廖振鹏,刘晶波;波动有限元模拟的基本问题[J];中国科学(B辑 化学 生命科学 地学);1992年08期
7 尹增德,李伟,王宗胜;兖州矿区放顶煤开采覆岩破坏规律探测研究[J];焦作工学院学报;1999年04期
8 朱明华,邹俊兴;初采覆岩破坏性影响区的解析高度[J];焦作矿业学院学报;1995年02期
9 邹海,桂和荣,陈兆炎;导水裂隙带高度预测途径探讨[J];江苏地质;1997年02期
10 申宝宏,茹瑞典,陈刚,张金才;弹性波测井探测采区覆岩破坏规律[J];矿山测量;2000年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王广军;钢筋混凝土房屋自振周期的经验公式[J];四川建筑科学研究;1990年01期
2 王广军;建筑地震破坏等级的工程划分及应用[J];四川建筑科学研究;1993年03期
3 李春祥;设置TLD钢结构高层建筑舒适度控制设计的实用方法[J];四川建筑科学研究;1999年02期
4 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
5 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期
6 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
7 邹德兵,张建海,刘麟,李长禹;土卡水电站坝后式厂房结构应力及稳定性研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
8 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
9 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
10 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周福庚;吕召全;;先进分析方法在重卡前轴结构设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
2 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
3 张伯艳;李德玉;何建涛;;施工期裂缝对拱坝静动力响应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 张翠然;陈厚群;涂劲;;频率非平稳对大岗山拱坝非线性响应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 谯雯;刘国明;;基于黏弹性人工边界的防洪堤动力有限元分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 卢央泽;李丽君;张明峰;;充填法开采条件下导水裂隙发育规律预测与分析[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
7 曾桂银;刘海宝;张四华;谭晶莹;张锐;;缩放管换热器结构优化设计[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 欧阳玉平;洪添胜;文韬;孙同彪;;基于ANSYS的太阳能自动跟踪机构仿真及实验分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 谢素明;李晓峰;兆文忠;李娅娜;;CAE建模与工程验证[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
10 龚友;王宪增;沈礼庆;;厢式半挂车有限元分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 彭晓华;辽宁矿区煤层气开采渗流规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
7 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
8 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
9 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
10 姚锦宝;考虑土—结构动力相互作用的轨道交通引起的环境振动及隔振措施研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尚群;赵庄矿3#煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究[D];河南理工大学;2010年
2 陈勇;开滦矿区深部开采地表移动规律的研究[D];河南理工大学;2010年
3 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
5 张斌;压电双晶片型微位移放大机构研究[D];河南理工大学;2010年
6 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
7 冯幼贵;基于GIS的矿山开采地表移动与变形预计[D];山东科技大学;2010年
8 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
9 姜世元;缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用[D];山东科技大学;2010年
10 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫春岭;丁德馨;崔振东;毕忠伟;;FLAC在铁山坪隧道围岩稳定性分析中的应用[J];地下空间与工程学报;2006年03期
2 高富强;高新峰;康红普;;动力扰动下深部巷道围岩力学响应FLAC分析[J];地下空间与工程学报;2009年04期
3 赵生才;深部高应力下的资源开采与地下工程——香山会议第175次综述[J];地球科学进展;2002年02期
4 凌标灿,彭苏萍,孟召平;采场顶板稳定性动态预测及控制研究[J];工程地质学报;2003年01期
5 徐文杰;胡瑞林;;基于逆向工程的三维复杂地质体精细建模及ADINA前处理在FLAC~(3D)建模中的应用[J];工程地质学报;2008年05期
6 丁杨;题正义;;房柱式采矿法矿柱的力学特征分析[J];硅谷;2008年15期
7 M.福尔;李成生;;芒特艾萨矿1100矿体矿柱破裂机理[J];国外金属矿山;1992年02期
8 傅鹤林;采场稳定性研究及采场结构尺寸优化[J];化工矿物与加工;2002年03期
9 卢平;胶结充填矿柱中的应力分布[J];黄金;1988年06期
10 李庶林,桑玉发;尾砂胶结充填体的破坏机理及其损伤本构方程[J];黄金;1997年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 董育烦;彭鹏;单治钢;孟永旭;;基于Surfer插值技术的FLAC~(3D)滑坡体建模方法研究[A];中国水力发电工程学会第四届地质及勘探专业委员会第二次学术交流会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 郭建军;夏甸金矿矿柱及围岩稳定性分析与应用[D];山东科技大学;2005年
2 郭立;深部硬岩岩爆倾向性动态预测模型及其应用[D];中南大学;2004年
3 刘福胜;基于非线性分析的锚注支护机理研究[D];山东科技大学;2006年
4 王丽娟;金川二矿区地下采场和采准工程力学稳定性研究[D];兰州大学;2008年
5 陆菜平;组合煤岩的强度弱化减冲原理及其应用[D];中国矿业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尹东;余华寺矿区采场稳定性分析及支护方案研究[D];武汉科技大学;2003年
2 张斌;大型地下洞室块体稳定性确定性研究及软件实现[D];成都理工大学;2004年
3 陈东印;地下工程预应力锚杆支护数值模拟分析[D];山东科技大学;2005年
4 曹其华;后和睦山矿体采矿方法实验研究[D];东北大学;2005年
5 熊德闽;冬瓜山围岩稳定性监测研究[D];中南大学;2005年
6 王宝山;金属矿地下采场危险因素协同作用研究[D];武汉理工大学;2007年
7 王阁;预应力让压锚杆的数值模拟研究及其应用[D];山东科技大学;2007年
8 曹刚;康家湾矿深部难采矿体采场稳定性及安全开采技术研究[D];中南大学;2008年
9 刘士雨;地下工程围岩稳定性模糊综合评价及其应用研究[D];华东交通大学;2009年
10 王宏岩;辽阳石膏矿矿柱稳定性分析[D];辽宁工程技术大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 江雷;王庆雄;;让压锚杆支护技术在漳村矿2203瓦斯巷的应用[J];煤;2011年05期
2 郭克宝;沈清富;刘士华;宋伟;;一次性快速紧固高预应力阻尼锚杆的应用前景[J];山东煤炭科技;2008年06期
3 王瑞涛;郭克宝;刘士华;宋伟;;复合支护技术在软岩段巷道中的应用[J];山东煤炭科技;2008年06期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宗福开;波传播问题中有限元分析的频散特性及离散化准则[J];爆炸与冲击;1984年04期
2 廖振鹏;杨柏坡;袁一凡;;三维地形对地震地面运动的影响[J];地震工程与工程振动;1981年01期
3 廖振鹏,杨柏坡,袁一凡;暂态弹性波分析中人工边界的研究[J];地震工程与工程振动;1982年01期
4 廖振鹏;无限弹性介质中暂态标量波问题的有限模型[J];地震工程与工程振动;1982年04期
5 廖振鹏,刘晶波;离散网格中的弹性波动(Ⅰ)[J];地震工程与工程振动;1986年02期
6 刘晶波,廖振鹏;地震波散射问题的数值解[J];地震工程与工程振动;1987年02期
7 刘晶波,廖振鹏;离散网格中的弹性波动(Ⅱ)——几种有限元离散模型的对比分析[J];地震工程与工程振动;1989年02期
8 刘晶波,廖振鹏;离散网格中的弹性波动(Ⅲ)——时域离散化对波传播规律的影响[J];地震工程与工程振动;1990年02期
9 王仁,赵豫生,陈顒,阎红;大理岩试件中裂缝的逆向共轭剪破裂[J];地震学报;1986年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘刚;通渝隧道围岩位移及稳定性模拟研究[J];西部探矿工程;2005年12期
2 黎冬林;胡居义;何青云;刁建钟;;不同净距下小净距公路隧道的数值模拟研究[J];西部探矿工程;2007年06期
3 朴春德,杨子荣,韩宝杰;有限元法在围岩稳定性分析中应用[J];辽宁工程技术大学学报;2003年S1期
4 李兆权;围岩稳定性分级法有新的突破已通过鉴定[J];东北大学学报(自然科学版);1984年04期
5 刘锦荣,钱鸣高;采准巷道围岩稳定性及其控制[J];山西煤炭;1995年05期
6 王德润,谢广祥;综放回采巷道稳定性数值模拟研究[J];矿山压力与顶板管理;2000年01期
7 李术才,王书法,朱维申;三峡右岸地下电站窑洞口围岩稳定性三维断裂损伤分析[J];岩石力学与工程学报;2001年05期
8 张光建;地应力及其对巷道稳定性的影响分析[J];矿山压力与顶板管理;2003年01期
9 许增会,宋宏伟,赵坚;地震对隧道围岩稳定性影响的数值模似分析[J];中国矿业大学学报;2004年01期
10 杨科,谢广祥;基于ANN的综放回采巷道围岩稳定性预测研究[J];煤炭科学技术;2004年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金立平;;应变强度准则及其应用[A];第二届全国青年岩石力学与工程学术研讨会论文集[C];1993年
2 王海龙;江见鲸;;大型稀疏线性代数方程组的一种分块解法在有限元法中的应用[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
3 李春雨;邹振祝;;受内压的功能梯度材料圆筒应力分析[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
4 龙小武;高殿荣;王益群;;Visual Basic在液压计算流体力学中的应用[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集[C];2000年
5 竹学叶;寿楠椿;万科峰;;东明黄河公路大桥刚构-连续组合体系徐变分析[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
6 孙好广;姚纪元;徐余;;刚性球散射声场的理论计算[A];中国造船工程学会2007年优秀学术论文集[C];2008年
7 尹纪富;江国和;;基于ANSYS和FLUENT软件的细线阵涡激振动研究[A];第十二届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2009年
8 包家汉;潘紫微;朱立江;乔翠侠;;基于接触模型的100T转炉托圈热-机应力分析[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
9 刘平艳;徐兵;黄鹏;王军;;离心场下模型箱结构的强度分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2009年
10 柳军;严波;袁江涛;姜乃斌;;一种耦合的有限元-无网格方法[A];现代数学和力学(MMM-XI):第十一届全国现代数学和力学学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张韶军;提高隧道施工围岩稳定性[N];中国交通报;2010年
2 王书亭;CAE促机电产品研发创新[N];计算机世界;2006年
3 本报记者 冯海波;弃医从工 名扬学界[N];广东科技报;2011年
4 本报记者 贝为超 本报通讯员 张重汶 潘炳康;第一生产力创奇迹[N];广西日报;2003年
5 ;高性能复合材料应加速发展[N];中国建材报;2005年
6 廖建国;铸铜立冷壁的开发及其在高炉的应用[N];世界金属导报;2003年
7 吴昌红;城市建设应该重视地下安全[N];新华日报;2003年
8 立冬;吉利在汽车减重领域实现突破[N];中国有色金属报;2008年
9 杨国胜;西南院两项成果通过验收[N];西南电力报;2008年
10 本报通讯员 李文圣;昆石高速路一批科研项目见成果[N];云南日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵少飞;复合加载条件下海洋地基承载力特性数值分析方法研究[D];大连理工大学;2006年
2 沈显峰;多组元金属粉末直接激光烧结过程数值模拟及烧结区域预测[D];四川大学;2005年
3 陈长冰;筒仓内散体侧压力沿仓壁分布研究[D];合肥工业大学;2006年
4 寇哲君;可扩展冲击—接触并行计算及其在汽车碰撞模拟中的应用[D];清华大学;2003年
5 李岩;大型电力变压器线圈电磁力和局部过热问题研究[D];沈阳工业大学;1995年
6 孙曦源;水平荷载作用下软土地基中桶形基础工作机理及承载性能研究[D];大连理工大学;2009年
7 谈梅兰;三维曲井内钻柱的双重非线性静力有限元法[D];南京航空航天大学;2005年
8 章跃进;旋转电机磁场计算数值解析结合法研究[D];上海大学;2005年
9 王刚;南海西北部陆架潮频内波生成过程的数值模拟[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
10 高明辉;空间光学遥感器超薄反射镜及其支撑结构研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹君陟;围岩动载稳定性的数值模拟研究[D];山东科技大学;2005年
2 梁照江;复杂地质条件下不同型式调压井围岩稳定性及结构特性三维有限元分析[D];四川大学;2005年
3 谢卓雄;小净距隧道近接施工围岩稳定性及结构力学行为特征研究[D];西南交通大学;2005年
4 杨丹;轨道集装箱龙门起重机结构运动数值仿真及动力学分析[D];武汉理工大学;2006年
5 周盛全;铜(陵)—黄(山)高速公路富溪隧道围岩分类及稳定性研究[D];合肥工业大学;2006年
6 田志宇;公路小净距隧道相似模型试验研究[D];西南交通大学;2006年
7 李晓娟;土体隧道围岩稳定性分析与研究[D];吉林大学;2006年
8 郑钢镖;特厚煤层大断面煤巷顶板离层及锚固效应研究[D];太原理工大学;2006年
9 冯景伟;深埋隧道围岩稳定性分析与支护研究[D];西安科技大学;2009年
10 雷隽卿;平面粘弹性体热—湿应力有限元法及应用研究[D];中国农业大学;2000年
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