矿山岩土液化有限元数值模拟与π定理的耦合研究

实际工程中的矿山泥石流现象非常复杂,仅靠理论分析对矿山安全中的岩土液化问题进行求解存在许多困难。应用OpenSees有限元平台和非线性空隙介质固液耦合本构方程理论对矿山岩体与砂土液化现象进行数值模拟,应用无量纲分析法分析了复杂的矿山泥石流现象影响因素。无量纲分析结果与实际情况一致,且能够直观地表达各无量纲量对岩土液化现象的影响,为矿山安全生产研究提供了一种新的思路和依据。

爆破动载荷作用下的矿山岩土液化建模和数值模拟研究

在矿山爆破动载荷的强烈作用下,岩土层可能产生液化现象,并形成井下泥石流,造成重大损失。针对程潮铁矿长期存在的跑黄泥和泥石流安全隐患,基于饱和两相介质非线性固液耦合理论,提出了应用伯克利大学的OpenSees平台对矿山岩体与砂土液化现象进行数值模拟,并使用无量纲分析法对影响岩土液化的因素进行了分析研究。最后,应用修正萨道夫斯基回归公式和爆破震动速度与加速度的等效性,求得矿山岩土液化程度与爆破用药量的关系曲线。

矿山井下泥石流形成机理与固液耦合数值模拟研究

在雨季,随矿山围岩崩落的上层覆盖物和土壤吸水饱和,在爆破动载荷作用下可能产生液化并涌入采场,形成井下泥石流,给矿山的安全生产带来重大危害。运用动态非线性固液耦合本构方程,研究在动载荷作用下饱和岩土液化的机理,分析爆破动载荷与井下泥石流的关系。以程潮铁矿多次发生的井下泥石流事件为例,运用OPEN SEES有限元数值模拟,计算结果表明,爆破动载荷对泥石流存在直接影响,最终计算结果与数值模拟吻合,为雨季矿山的安全生产提供了依据。