散體流動時空演化仿真模型的研究與應(yīng)用.pdf

1、在采礦工程中，礦巖散體流動的規(guī)律和仿真方法是礦業(yè)理論研究領(lǐng)域的重要研究方向，本文將隨機介質(zhì)理論和九塊模型的思想有機的結(jié)合在一起，以礦巖散體為研究對象，分別建立了散體流動空位填充法和散體流動時空演化模型，很好的解決了不同粒徑顆粒的流動問題和散體流動的時間過程因素，形成了崩落法放礦仿真系統(tǒng)和地表沉降仿真系統(tǒng)，取得了較滿意的應(yīng)用效果。
　　 論文首先通過研究九塊模型流動規(guī)律，分析了礦石松散性與放出體之間關(guān)系和散體流動概率賦值模式，提出

2、了新的概率賦值方式，即引入散體流動概率分析系數(shù)m，通過對參數(shù)m賦以不同的數(shù)值即可改變九塊模型的概率分布，解決放出體的不同形態(tài)問題，這一方式大大簡化了概率賦值過程，同時在此基礎(chǔ)上研發(fā)了三維放礦仿真系統(tǒng)(SLS),并將該系統(tǒng)應(yīng)用到放礦研究中，特別是對大間距理論、梅山鐵礦放礦方式進行了仿真實驗，取得比較滿意的應(yīng)用效果。
　　 其次，論文基于隨機理論，結(jié)合力學判據(jù)，提出散體流動空位填充法，簡化了散體之間的力學關(guān)系，為崩落礦巖流動規(guī)律的研

3、究提供新的方法，該方法既考慮了散體流動的隨機性，又考慮了散體之間的力學關(guān)系；所研發(fā)的二維放礦仿真系統(tǒng)(VFMS)的回收指標結(jié)果基本上與SLS系統(tǒng)相同，說明利用空位填充法模擬散體流動是可行的；
　　 最后，論文在研究九塊模型和假定礦巖具有開爾文流變性質(zhì)的前提下，建立了散體移動時空演化模型，很好的解決了冒落散體流動的時間空間關(guān)系，并給出具有時間因素α的空間散體移動的概率分布公式，給出反演估計α值的兩種方法。所研發(fā)的地表沉降仿真系統(tǒng)應(yīng)

4、用到孟家崗鐵礦采空區(qū)引起的地表沉降問題仿真實驗中，仿真結(jié)果與力學軟件comsol模擬的結(jié)果一致，說明了利用該系統(tǒng)進行地表沉降仿真實驗是可行的。
　　 在國家開始進行數(shù)字礦山建設(shè)的趨勢下，研發(fā)礦業(yè)軟件是當前采礦研究工作者主要的工作內(nèi)容，本文在理論研究的基礎(chǔ)上，研發(fā)了三套仿真系統(tǒng)--崩落法放礦計算機仿真系統(tǒng)、基于空位填充法二維放礦仿真系統(tǒng)和地表沉降仿真系統(tǒng)，這些工作成果必將推動我國礦業(yè)軟件的發(fā)展，為我國數(shù)字礦山建設(shè)中軟件開發(fā)作出貢獻