FLAC3D用于充填模拟分界面力学特性研究.pdfVIP

第 19卷 第 2期 矿 冶 Vol 19，No．2 2010年 6月 MINING ＆ METALLURGY June 2010 文章编 号：1005—7854(2010)02—0001—04 FLAC3D用于充填模拟分界面力学特性研究 王文哲 ，杨小聪 ，郭利杰 (北京矿冶研究总院，北京 100044) 摘 要 ：充填金属矿 山采空区时，充填体与围岩在接触面上会发生滑动和分离。本文利用 FLAC3D的 分界面 (interface)模拟接触弱面，收到 良好 效果 ，并通 过试验对 比，确定 了合理的分界面强度参数 。结果 表明，在充填 区域 的顶部和四周 同时设置分界面 ，可得 到理想的模拟效果 。分界面的刚度很重 要，内聚 力和内摩擦 角对结果 的影响很小 。 关键 词 ：充填；数值模拟 ；分界面；FLAC3D 中图分类号 ：TD85；TD313 文献标 识码 ：A STUDY 0N MECHANICAL CHARACTERISTICS0F INTERFACE IN FILLING SIMULAT10N W ITH FLAC3D WANGWen—zhe，YANGXiao·cong，GUOLi-fie (BeijingGeneralResearchInstituteofMiningMetallurgy，Beijing100044，China) ABSTRACT ：Slidingandseparation canoccuron planesbetween backfillandwallrock inundergroundmines． Numericalsimulationsarecarried outtostudytheweakplanesbymeansofinterface inFLAC3D．Thereasonable intensityparametersofinterfaceareconfirmedbycontrastexperiments．Itworksbestwhen interfacesareappliedto thesidesandtopofbackfil1．Theresultshowsthestiffnessofinterfacesarekeyfactorsinfillingsimulation．while theeffectsofcohesionandfrictionangleonnumericalsimulationarelittle ． KEY W oRDS：backfill：numericalsimulation；interface：FLAC3D 金属矿山充填地下采空区的充填体与围岩作用 模拟时若不对接触弱面加 以处理 ，必然使得计算结 机理研究 尚不深入 ，主要原 因在于 ：(1)矿石采 出、 果大幅失真。关于充填体的压实特征 ，庄德林、李兴 围岩变形 、充填及充填体压实 的过程极其复杂 ，本构 尚等使用 PFC2D进行 了颗粒 流模 拟 。本文 以 关系不断改变 ，很难 进行理论分 析和试验室模 拟； FLAC3D为工具 ，利用分界面 (interface)模拟充填体 (2)矿 山地质条件复杂 ，且充填 区不可见 ，现场监测 与围岩的接触面 ，对 比不同方案的计算结果 ，评价分 困难 ；(3)相关数值模拟软件 目前主要应用于分析 界面在充填模拟 中的适用性和分界面力学参数对充 空区围岩的稳定性或进行开采方案优化… ，对影响 填效果的影响 ，并给出上述参数的取值范围，为进一 单个空区充填效果的因素 (如接顶 问题 )考虑不够 步研究充填体与围岩的作用机理提供 了依据 。 全面 。 由