复杂地下岩体应力分析三维建模技术及工程应用-防灾减灾工程及防护工程专业论文.docxVIP

独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的 研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意 识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：梅婷婷 20 12 年 5 月 21 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即： 我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编本学位论文。 保 密 Ο ， 在 年解密后适用本授权书。 本论文属于 不必威体育官网网址√。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名：梅婷婷 指导教师签名：张电吉 20 12 年 5 月 21 日 20 12 年 5 月 23 日 A Thesis Submitted in Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering 3D Geological Modeling for Stress Calculation and Engineering Application of Underground Rock Major : Disaster Prevention and Mitigation Engineering Candidate : Mei Tingting Supervisor : Professor. Zhang Dianji Associate Professor.Zhou Chunmei Wuhan Institute of Technology Wuhan, Hubei 430074, P. R. China May, 2012 摘 摘 要 武汉工程大学硕士学位论文 武汉工程大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE IV 摘 要 由于人类的活动空间逐渐转移到地下，随之产生的岩体稳定性问题 也越来越突出。传统的工程地质资料的分析和解释一般局限于二维、静 态的表达方式，已难以满足人们空间分析的需求。在岩土工程、采矿工 程等领域，数值模拟计算技术得到了极其广泛的应用，成为人类研究和 解决岩体工程稳定性问题的关键技术手段。模型的建立是计算中最为困 难的一步，最终将直接影响到计算分析结果的真实性和可靠性。 鉴于上述原因，本论文以新疆阿希金矿为应用实例，利用 ANSYS 软件对复杂工程地质体建立相应的数值模型，旨在通过接口程序将数值 模型导入 FLAC3D 实现围岩稳定性分析评价，进行诸如地下应力场、位 移、变形等的分析计算。文中主要探讨了基于 ANSYS 的复杂地下岩体 应力分析三维建模技术，主要内容包括以下几方面： 1、基于体模型中的结构实体几何法(CSG)，在 ANSYS 中采用“点 →线→面→体”自外而内、自底向上的实体建模方法，依次建立地表、 断裂构造、矿体、塌落体、上覆岩梁（隔离层）、矿房和矿柱等三维地 质体模型。 2、借鉴基于面模型的建模方法中的 Grid 的思路，通过 DIMINE 数 字化矿山软件实现 DTM 插值网格化，获取插值点三维坐标，在 ANSYS 软件中实现地表的蒙皮曲面。 3、针对几何形状规则的地质体（诸如矿体、塌落散体等）模型， 以基于面模型的建模方法中 Wire Frame 为指导思想，提出通过地质剖 面图获取地质实体外轮廓线，在 ANSYS 中建立几何模型的方法。 4、对于建模过程中所遇到的问题提出了具体的解决方法，包括数 据获取、模型简化，通过计算结果对模型进行验证。 本文研究成果目前已成功应用于新疆阿希金矿的实际生产中，实践 证明其对矿山企业的安全生产及采矿方法的优化具有指导意义。因此， 本文的研究具有理论意义和潜在的应用价值。 关键词：矿山地下岩体；三维地质建模；ANSYS 软件；蒙皮法；DIMINE 软件 Abstract Abstract 武汉工程大学硕士学位论文 武汉工程大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV Abstract The problem of rock mass stability is becoming more and more serious，as the space of peoples activity has gradually transferred to underground.The analysis and interpretation of trad