12081工作面煤巖體力學(xué)參數(shù)的選取及udec數(shù)值模擬分析

1、12081工作面煤巖體力學(xué)參數(shù)的選取及 工作面煤巖體力學(xué)參數(shù)的選取及UDEC數(shù)值模擬分析 數(shù)值模擬分析摘要:由于12081采場圍巖運(yùn)移的復(fù)雜性，現(xiàn)場實測的數(shù)據(jù)反映的 只是某一方面或者幾方面的規(guī)律，對頂板活動難以有一個全面了解。 研究方法采用相似模擬只能在部分方面取得較好的成果，但是會消耗 較高成本。實驗周期經(jīng)較長,并且一次只能模擬一種狀態(tài)。近年來，采 用數(shù)值模擬方法能得到相似模擬所達(dá)不到的效果。關(guān)鍵詞:煤巖體力學(xué)參數(shù)模擬分析由于1208

2、1采場圍巖運(yùn)移的復(fù)雜性，現(xiàn)場實測的數(shù)據(jù)只能反映某 一些方面或某幾方面的規(guī)律，難能對頂板活動有一個全面的了解。采 用相似模擬的研究方法，雖然在某些方面能取得很好的效果，但是,模 擬的成本高，實驗周期經(jīng)較長,并且一次只能模擬一種狀態(tài)。近年來采 用數(shù)值模擬方法能得到相似模擬所達(dá)不到的效果。本次采用UDEC 數(shù)值模擬方法，研究不同初撐力條件下,上覆巖層的穩(wěn)定性。1煤巖體力學(xué)參數(shù)的選取1.1煤巖體力學(xué)參數(shù)的選取關(guān)于巖體參數(shù)的參考值，其材料特性滿

3、足庫侖一摩爾準(zhǔn)則。確可以將巖石塊體之間的接觸面認(rèn)為是節(jié)理。根據(jù)不同的粗糙程度, 個別的接觸點構(gòu)成接觸面系，通常兩個端點的接觸可以代表，端點會在 運(yùn)動的時候發(fā)生相對的法向位移和切向位移。塊體不僅會有面接觸還有點接觸，不管是點還是面的接觸,都會有 數(shù)學(xué)上的奇異性,點接觸會引起計算上的應(yīng)力集中，但是實際情況是, 尖角在力的作用下被折斷鈍化，因此還要將圓弧化處理加入到角點的 計算中。圓弧化處理角點之后，可以將圓弧的中心道邊的垂線和邊的交點 作為

4、邊和角的接觸點，節(jié)點的發(fā)現(xiàn)方向也就是垂線方向。兩個焦點的 接觸點可以取兩個圓弧中心的聯(lián)機(jī)和圓弧交線的交叉點。經(jīng)過圓弧化 處理的角點增加了計算的時間，但是角點接觸的奇異性被消除,這樣的 計算和實際接觸點的物理圖像更加符合。本次模擬時round取值0.2。1.3剛度系數(shù)在UDEC中節(jié)理的法向和切向剛度系數(shù)kn和ks的正確選取是至 關(guān)重要的。如果剛度系數(shù)取得太大,剛體塊將連接成為一個整體，無相 對運(yùn)動可言;如果取得太小了，則剛體塊將成為一盤散