基于矿井三维模型的开采沉陷数值模拟软件耦合方法及应用

发布时间：2016-12-18 16:40

  本文关键词：基于生理学的舌头建模与动画合成，由笔耕文化传播整理发布。

《东北大学》 2014年

基于矿井三维模型的开采沉陷数值模拟软件耦合方法及应用

李翠竹  

【摘要】：矿产资源对社会的发展有不可估量的作用,但矿山开采沉陷引起的自然、社会问题也日益显著。矿区开采沉陷已导致严重的环境问题,如建筑物的塌陷、公路的沉陷、铁路钢轨的悬浮、水体流失及矿井淹没等,不仅危害人民安全及公共设施建设,还大大减少了可用的土地资源,威胁生态环境。随着计算机技术的发展,数值模拟方法依托于计算机技术在开采沉陷预计中得到广泛应用。本文在深入研究开采沉陷学理论及开采沉陷数值模拟应用现状的基础上,针对课题组开发的矿山三维地学建模软件(GeoMS3D)、 ANSYS与FLAC3D软件在三维建模与数值模拟功能上,某一方面功能强而另一方面功能弱等问题,为充分发挥各软件的优势,开展三维建模软件与数值模拟软件的耦合方法及应用的研究,主要包括：(1)研究GeoMS3D与ANSYS软件的数据特点,设计两个软件的耦合方案；利用Visual C++编程语言开发软件的数据接口模块；将GeoMS3D软件内建立的矿井三维模型导入到ANSYS软件中,并在其中进行有限元网格划分,达到GeoMS3D与ANSYS两个软件耦合的目的。(2)通过对ANSYS软件与FLAC3D软件模型数据特点的研究,开发两个软件的数据接口模块,将上述在ANSYS软件内划分网格生成的矿井模型有限元数据导入到FLAC3D软件内,再根据矿区钻孔数据设定地层岩石力学参数,进行煤矿工作面开采的数值模拟,设定模拟过程中的监控变量及工程要分析的数据,对数值模拟的结果进行工程分析。应用实践表明,矿井三维建模软件与现有的大型数值模拟软件的耦合,充分发挥了各软件的优势,简化了数值模拟前处理工作程序,为数值模拟提供了高质量的有限元格网数据,给开采沉陷预计工程的建设与优化提供了直观、便捷的工作平台。

【关键词】：
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P642.26

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