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《中南大学》 2007年
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基于CMS实测的采空区群稳定性数值模拟研究

吴亚斌  
【摘要】: 岩体开挖将导致地应力释放,可能会造成围岩失稳和破坏。由于岩体具有非线性特征,不同的加载路径和岩石力学参数,将使岩体产生不同的力学响应。数值模拟方法在研究地下采空区围岩稳定性方面具有十分明显的优势,已逐渐成为空区稳定性定量评价不可或缺的重要方法。在进行空区稳定分析时必须对空区围岩的地质状况、赋存状况,岩体的开挖形态、空区的空间位置有清楚的认识和准确的了解,建立“可信”的,可供计算分析使用的地质模型,这是进行空区稳定性数值模拟稳定分析的前提。 准确建立力学计算模型是岩土工程稳定性数值模拟研究的基础。采空区的实际三维形态和准确的空间位置是影响采空区稳定性数值模拟可靠性的重要因素。然而,在传统的采空区稳定性数值模拟中,往往将采空区的形态视为空区开挖设计时确定的规则形态,或者是利用人工的简化模型进行模拟,严重影响了数值模拟结果的可靠性。本文应用空区激光三维精密探测系统(Cavity Monitoring System,简称CMS),精确地获取了空区的三维形态和准确的空间位置,并借助于大型三维矿床软件SURPAC建立起了空区的三维形态模型,研究提出了一种空区稳定性数值模拟建模的SURPAC和FLAC~(3D)耦合方法,形成了基于实测的采空区稳定性数值模拟耦合新技术,有效地提高了采空区稳定性数值模拟结果的准确性和可靠性。该技术已在铜坑矿西南采区的采空区群稳定性数值模拟研究中成功应用,验证了该技术的有效性和可靠性,从而为采空区群稳定性数值模拟研究开辟了一条新的有效途径。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TD325

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 邓红卫;甯瑜琳;张行成;杜相会;胡建华;;群空区稳定性聚类分级及处治对策[J];广西大学学报(自然科学版);2011年06期
2 周科平;邓环宇;杨念哥;;复杂空区群对周边地质体环境影响研究[J];矿冶工程;2011年03期
3 张耀平;彭林;刘圆;;基于C-ALS实测的采空区三维建模技术及工程应用研究[J];矿业研究与开发;2012年01期
4 江文武;李国建;;基于C-ALS的空区顶板覆岩冒落分析研究[J];有色金属科学与工程;2012年05期
5 陆刚;;基于CMS实测的采空区稳定性分析[J];采矿技术;2012年01期
6 胡建华;甯瑜琳;张行成;杜相会;邓红卫;;群空区危险度的结构尺寸效应灰关联神经网络模型[J];中南大学学报(自然科学版);2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘晓明;金属矿隐患空区三维信息获取及其动力失稳数值分析技术研究[D];中南大学;2010年
2 杨彪;露天矿开采境界动态优化研究及应用[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王颜;某金矿采空区稳定性研究[D];武汉理工大学;2011年
2 吴国兴;缓倾斜采空区稳定性分析及处理方案[D];江西理工大学;2011年
3 邓环宇;悬空采场底板结构动力响应特性研究[D];中南大学;2010年
4 沈玉众;矿柱回采崩矿方式数值模拟优化及炮孔三维可视化设计[D];中南大学;2011年
5 冯福康;盘区隔离矿柱开采方案数值模拟优化研究[D];中南大学;2011年
6 赵晓昕;露天开采境界内采空区建模、稳定性分析及治理研究[D];中南大学;2011年
7 朱青凌;大爆破采场开采数值模拟分析及回采指标可视化计算[D];中南大学;2011年
8 陈超;大红山铜矿铜铁合采盘区矿柱稳定性的数值分析研究[D];昆明理工大学;2011年
9 白启刚;胜利东二号露天矿地质模型建立及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
10 王国焘;金属矿灾源空区信息获取及危险性分析[D];中南大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 祁生文,孙进忠,万志清;瞬态瑞雷波勘探方法的一点改进[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 富海鹰,冯君,李友明;超大型运梁设备对预制场地基基础影响分析[J];四川建筑科学研究;2005年03期
2 王雪浪;;坝坡地震永久变形分析[J];四川建筑科学研究;2009年05期
3 张晏;费世江;;高填方路堤施工期沉降变形的FLAC模拟[J];辽宁科技大学学报;2010年03期
4 盛建龙,刘新波,欧阳治华;固液相耦合的有限元法及其应用[J];地下空间;1999年04期
5 邢文书,王桂林,张永兴;开洞地基及地基开洞的计算机模拟分析[J];地下空间;2002年03期
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9 李进军,王显春,庄纪栋,黄茂松;浅埋暗挖隧道穿越楼房基础的三维数值模拟[J];地下空间与工程学报;2005年01期
10 陈秋南,张永兴,刘新荣,包太;连拱隧道的设计理论与动态施工力学研究[J];地下空间与工程学报;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 祁生文;伍法权;;高地应力地区河谷应力场特征[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 李永强;景立平;梁海安;刘春辉;;汶川地震中土石坝地震灾变过程三维再现[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 刘宁;张春生;;地震荷载作用下地下厂房洞室群的动力响应分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 张春敏;潘伯鸣;;常州市现状三维城市空间数据库设计[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 刘馨蕊;马洪滨;任凤玉;赵鸿迪;;金属矿山生产信息多维数据概念模型的建设研究[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
6 王运敏;胡杏保;孙国权;;崩落法开采顶板岩层冒落规律研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
7 南世卿;张永坤;宋爱东;胡文剑;张从军;;基于FLAC~(2D)的境界顶柱稳定性分析[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
8 胡乃联;李国清;陈玉民;何吉平;;金属地下矿山数字化建设功能体系研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
9 李俊平;周创兵;冯长根;;采空区处理新方法研究[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
10 刘晓明;罗周全;杨承祥;张保;鹿浩;;基于实测的采空区稳定性数值模拟分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
2 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
3 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 章冲;网络环境下煤矿三维建模及可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 杨溢;爆破荷载对蠕动边坡的累积效应及稳定性影响研究[D];昆明理工大学;2010年
6 张飞燕;高应力高突区域煤巷快速掘进灾害防治技术研究[D];武汉理工大学;2010年
7 夏兰芳;自然图形的度量格网研究[D];武汉大学;2009年
8 史云飞;三维地籍空间数据模型及其关键技术研究[D];武汉大学;2009年
9 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年
10 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[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 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 何寿迎;黄岛LPG地下储库稳定性分析及支护设计优化[D];山东科技大学;2010年
3 李静涛;煤矿开采岩层与地表变形数值模拟分析[D];山东科技大学;2010年
4 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
5 冯银银;隧道围岩应力与位移数值模拟与分析[D];山东科技大学;2010年
6 王睿;井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
7 马宗锋;地铁车站深基坑分步开挖数值模拟分析[D];山东科技大学;2010年
8 张泽;大台煤矿深部原岩应力场及岩爆地质力学成因分析[D];山东科技大学;2010年
9 李克建;济南燕翅山山体变形机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
10 刘武麟;临近断层回采巷道围岩变形特征及支护技术研究[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 王亚军;李生才;;2008年1—2月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年02期
2 王亚军;李生才;;2008年3—4月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年03期
3 王亚军;李生才;;2008年5—6月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年04期
4 王亚军;李生才;;2008年7—8月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年05期
5 王亚军;李生才;;2008年9—10月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年06期
6 薛金芳;柴智;;高密度电法探测煤矿采空区的效果分析[J];安阳师范学院学报;2007年02期
7 周小平,孙运轮,张永兴,周昌达;大厂铜坑矿细脉带采场围岩稳定性的数值分析[J];地下空间;2000年04期
8 张绍国;王新民;姚建;田冬梅;;采空区稳定性的非线性分析[J];地下空间与工程学报;2005年06期
9 过江,罗周全,邓建,古德生;三维动态空区监测系统CMS在矿山的应用[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
10 吴伟东;;地下采空区安全隔层厚度数值模拟分析[J];地下空间与工程学报;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 周先齐;徐卫亚;钮新强;崔玉柱;;离散单元法研究进展及应用综述[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
2 刘晓明;罗周全;杨承祥;张保;鹿浩;;基于实测的采空区稳定性数值模拟分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
3 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
4 俞缙;张文伟;李晓昭;;多参数超声波岩体质量评价方法研究[A];江苏省地质学会岩土工程专业委员会论文集[C];2003年
5 井兰如;;某矿区采场回采过程的有限元模拟分析[A];地下工程经验交流会论文选集[C];1982年
6 李静坡;孙进忠;;岩石样品弹性波速频域测试方法及其与时域测试方法的比较[A];第九届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2005年
7 王林;于亚伦;;三轴SHPB装置的研究[A];第二届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1990年
8 吴德伦;叶晓明;张平;;围压SHPB试验理论与应用[A];第三届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1992年
9 于亚伦;蒋德全;;高应变率作用下岩石的微观损伤特征[A];第四届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 毛树华;灰关联决策与灰生成算子的理论及方法研究[D];武汉理工大学;2011年
2 胡斌;深切峡谷区大型地下洞室群围岩稳定性的动态数值仿真研究[D];成都理工大学;2002年
3 冯兆祥;岩质桥基稳定性分析方法及监测系统研究[D];河海大学;2002年
4 刘敦文;地下岩体工程灾害隐患雷达探测与控制研究[D];中南大学;2001年
5 谢英亮;露天矿边际品位最优化的经济分析[D];中南大学;2004年
6 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
7 左宇军;动静组合加载下的岩石破坏特性研究[D];中南大学;2005年
8 李江腾;硬岩矿柱失稳及时间相依性研究[D];中南大学;2005年
9 罗一忠;大面积采空区失稳的重大危险源辨识[D];中南大学;2005年
10 黄仁东;金属矿山隐患空区声波层析成像识别及其安全控制技术研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗鹏辉;大红山435中段采场矿房矿柱尺寸优化的数值模拟研究[D];昆明理工大学;2010年
2 郑学敏;狮子山铜矿西山矿段特大空区下矿柱回采的稳定性研究[D];中南大学;2002年
3 张木毅;凡口铅锌矿盘区上向中深孔配套机械化采矿新工艺研究[D];中南大学;2002年
4 陈昌民;康家湾铅锌矿残留富矿回采综合技术研究[D];中南大学;2002年
5 聂兴信;金堆城钼矿南露天开采规划研究[D];西安建筑科技大学;2003年
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7 赵建忠;虚拟现实技术及其在矿井中的应用[D];太原理工大学;2003年
8 庄玲;数字矿山可视化技术的研究与实现[D];山东科技大学;2003年
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10 朱星辉;平邑石膏矿房柱式开采大面积采空区处理方法研究[D];山东科技大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 王新民;鄢德波;柯愈贤;王石;;人工砼柱置换残留矿柱采场结构参数优化[J];广西大学学报(自然科学版);2012年05期
2 王新民;柯愈贤;张钦礼;罗怡波;;基于AHP-TOPSIS的露天转地下采矿方案优选[J];广西大学学报(自然科学版);2012年06期
3 朱栗宝;罗周全;罗贞焱;黄准生;刘晓明;;采场底部结构斜面角优化研究[J];矿冶工程;2012年01期
4 罗周全;谭浪浪;邓俏;徐海;;采空区失稳模式数值分析及实测验证[J];矿业研究与开发;2012年03期
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6 江文武;李国建;;基于C-ALS的空区顶板覆岩冒落分析研究[J];有色金属科学与工程;2012年05期
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8 邓红卫;贾明;;基于UAHP的采空区稳定性模糊综合评判[J];中国安全科学学报;2012年03期
9 杨彪;;计算机辅助下的露天矿山最终境界简易优化方法[J];中国钼业;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐奴文;高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究[D];大连理工大学;2011年
2 马长年;金川二矿区下向分层采矿充填体力学行为及其作用的研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯福康;盘区隔离矿柱开采方案数值模拟优化研究[D];中南大学;2011年
2 邓俏;金属矿山采空区失稳分析及实测验证[D];中南大学;2011年
3 朱青凌;大爆破采场开采数值模拟分析及回采指标可视化计算[D];中南大学;2011年
4 褚夫蛟;大冶铁矿深部开采过渡期低贫损安全开采技术研究[D];武汉理工大学;2012年
5 胡敏;沉积型铝土矿露天开采境界可视化优化设计研究[D];中南大学;2012年
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7 徐海;地下金属矿山产能优化及开采规划[D];中南大学;2012年
8 黄胜;高压辊磨机粉碎行为研究[D];中南大学;2012年
9 薛涛;基于突变理论的露天矿复杂采空区稳定性研究[D];中南大学;2012年
10 林吉飞;基于三维可视化技术的淌塘铜矿开采方法优化研究[D];昆明理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 李青元;三维矢量结构GIS拓扑关系及其动态建立[J];测绘学报;1997年03期
7 陈军,郭薇;基于剖分的三维拓扑ER模型研究[J];测绘学报;1998年04期
8 李清泉,李德仁;三维空间数据模型集成的概念框架研究[J];测绘学报;1998年04期
9 陈云浩,郭达志;一种三维GIS矢量数据结构的研究——以矿山应用为例[J];测绘学报;1999年01期
10 张奇华,钟作武,龚壁新;施加边界位移产生纯剪应力及反分析应用[J];长江科学院院报;2000年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 郑凤岐 杨珏;中交通力大战祁临采空区[N];山西日报;2001年
4 林涛 刘如冰;数字化信息化立下汗马功劳[N];中国安全生产报;2010年
5 谷小虎 姚忠;四台矿采空区下夺高产[N];中国矿业报;2004年
6 本报实习记者 刘小龙;李娜:重在提升稳定性[N];中国体育报;2008年
7 林涛;专家互查补短 院企联姻攻关[N];中国安全生产报;2009年
8 Morningstar晨星(中国)研究中心 袁星;度假时选择持有什么基金?[N];证券时报;2007年
9 孟和;要确保农村牧区土地的稳定性[N];内蒙古日报(汉);2006年
10 本报记者 张华 通讯员 柳万泉;追求质量的稳定性[N];中国质量报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张哲巅;湿空气扩散火焰的实验和数值研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
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3 贺宁;两类材料分子性质及设计的理论研究[D];吉林大学;2009年
4 林淑英;显齿蛇葡萄中二氢杨梅素的提取纯化及抗氧化活性研究[D];华南理工大学;2004年
5 武瑛;新型无接触供电系统的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2004年
6 张洪;时延混沌系统的控制与同步[D];电子科技大学;2005年
7 曾玉红;静止浅水环境中浮力射流稳定性与混合特性研究[D];武汉大学;2005年
8 张志飞;基于比较原理的大系统的稳定性与镇定研究[D];湖南大学;2005年
9 曾宪忠;带扩散和交叉扩散的生态数学模型的研究[D];湖南师范大学;2006年
10 董晋湘;无磷洗涤剂助剂——层状二硅酸钠的合成与特性研究[D];太原理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴亚斌;基于CMS实测的采空区群稳定性数值模拟研究[D];中南大学;2007年
2 张绍国;广西高峰公司深部105号矿体开采稳定性及充填工艺与系统研究[D];中南大学;2005年
3 杨建平;非煤地下矿山采空区安全评估[D];西安建筑科技大学;2009年
4 朱星辉;平邑石膏矿房柱式开采大面积采空区处理方法研究[D];山东科技大学;2004年
5 刘晓明;基于实测的采空区三维建模及其衍生技术的研究与应用[D];中南大学;2007年
6 唐明云;基于温度场法的采空区火源定位技术研究[D];安徽理工大学;2005年
7 宗志刚;地震勘探方法在探测煤矿采空区中的应用研究[D];中国地质大学(北京);2006年
8 李海涛;采空区瓦斯抽放参数的优化[D];辽宁工程技术大学;2005年
9 那新;东坪金矿地质灾害防治与采空区处理研究[D];东北大学;2005年
10 封华;下石节高瓦斯易自燃煤层抽采条件下自燃预测研究[D];西安科技大学;2010年
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