深部大型采場(chǎng)真三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來，數(shù)值模擬技術(shù)作為一種重要的研究手段，在深部大型采場(chǎng)參數(shù)優(yōu)選、采場(chǎng)穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)中取得了相當(dāng)大的成就。然而，在模擬過程中尚存兩方面的問題，一是對(duì)計(jì)算模型幾何形狀的簡(jiǎn)化，二是對(duì)計(jì)算模型受力情況的簡(jiǎn)化，其后果是數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確，無法為實(shí)際工程提供可靠的參考。
　　基于此，本文綜合運(yùn)用多種軟件，以Visual Basic(VB)為解決問題的核心工具，通過優(yōu)化現(xiàn)有數(shù)值計(jì)算軟件的模擬技術(shù)，建立幾何形狀及受力情況均與研究對(duì)象實(shí)際情

2、況相符的真三維有限元模型，提高深部大型采場(chǎng)數(shù)值模擬的可靠性。取得了以下研究成果:
　　(1)編寫了SURPAC-ANSYS接口程序。為了充分發(fā)揮SURPAC在礦體建模上的巨大優(yōu)勢(shì)、充分利用ANSYS在數(shù)值模擬分析上的強(qiáng)大功能，利用VB編寫了二者之間的接口程序。相比于SURPAC-FLAC研究方法，SURPAC-ANSYS轉(zhuǎn)換方式解決了網(wǎng)格數(shù)量控制問題、單元節(jié)點(diǎn)耦合問題、前后處理直觀檢驗(yàn)問題，提供了一種三維建模軟件與數(shù)值模擬軟件的全

3、新耦合方式。
　　(2)為深部大型采場(chǎng)有限元模型施加了與實(shí)際情況相符的初始地應(yīng)力。在ANSYS中，無法直接通過軟件本身為研究對(duì)象施加理想的三向初始地應(yīng)力，且每個(gè)方向的地應(yīng)力在埋深方向上呈線性梯度增加。分別利用APDL和VB通過編程的方式來處理IST文件，生成與三維梯度初始地應(yīng)力文件，并成功施加于有限元模型。
　　(3)將優(yōu)化后的數(shù)值模擬方法應(yīng)用于工程實(shí)踐。以新城金礦實(shí)際工程情況為例，用前述方法對(duì)其深部大型采場(chǎng)進(jìn)行模擬。首先利