单位文秘网 2021-08-30 08:59:09 点击: 次
摘 要:RFPA软件可实现对岩石破坏全过程的应力、应变的连续模拟显示,可对比分析不同位置煤岩的应力、位移特征。本文以耿村煤矿的具体地质条件为原形,通过RFPA数值模拟,研究向煤体打钻屑孔过程中应力和位移等变化规律,以预测冲击地压的危险性。
关键词:数值模拟,钻屑法,冲击地压,应力
中图分类号:TD324 文献标识码:A
1 概述
RFPA软件主要用于模拟脆性介质的破坏过程,并采用均质度描述脆性介质非均质性,符合煤岩的破坏本质。它对岩石破坏全过程的应力、应变的连续模拟显示,可对比分析不同位置煤岩的应力、位移特征。RFPA软件系统可以通过数值模拟获得岩石的变形、破裂过程,同时,采用刚度退化处理,达到用连续介质力学方法处理物理非连续性的问题。
2 数值模拟
2.1数值计算模型
本文采用真实破裂过程分析软件(RFPA2D)进行数值模拟,根据耿村煤矿的水文地质条件建立平面计算模型,如图1所示。其物理力学参数见表1。模型沿水平方向取30m,沿垂直方向取10m。本模拟以向右开挖代替向右打钻屑孔。模擬时,采用先加载后开挖方式,从模型左侧距边界3m处开挖,每步开挖1m,共开挖7步。
模型加载方式:水平方向采用位移约束,位移约束值为零;垂直方向底面固定,顶面受到均布荷载。设定模型上部岩层的平均自重为25kN/m3,煤层的赋存深度为500m,则模型上部受到的恒定载荷σ=λh=25000×500=12.5MPa,并考虑整个模型的自重影响。
2.2 数值计算结果分析
结语
以耿村煤矿的水文地质条件为背景,采用真实破裂过程分析软件(RFPA2D)模拟了打钻屑孔过程中应力和位移变化趋势,模拟结果表明,在距左侧边界6~7米范围内出现应力最大值、位移总量最大值和钻屑量最大值,说明此处为危险区,易发生冲击危险。与现场实际情况较符合。
参考文献
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