基于FLACS的硫化氢检测器水平布置距离优化

以某石化厂区硫磺装置酸性气泄漏事故为例,运用事故后果模拟软件FLACS模拟了不同事故场景下硫化氢气云的落地距离,在考虑泄漏方向以及泄漏方向对泄漏事故影响的前提下,对硫化氢检测器水平布置距离进行了优化研究,得到以下结论:当泄漏高度H小于3m时,可按照现行设计规范布置硫化氢检测器;当泄漏高度在3~7m时,硫化氢检测器水平布置距离L与泄漏高度H应符合:L=11.6 H-23.2;当泄漏高度H大于7m时,应符合:L=7.9 H-29。

基于FLACS的氢气检测器布置优化

采用某石化装置1∶1模型,以位于框架平台上的氢气分液罐泄漏为例,运用事故后果模拟软件FLACS构建计算流体力学模型并将氢气检测器设置为模型中的检测点,通过氢气泄漏及扩散过程数值模拟获得各检测点的氢气体积分数及响应时间,据此对氢气检测器的布置进行优化。主要研究成果有:1)提出氢气检测器探测效率的评价标准;2)明确工程中氢气检测器相对于潜在释放源的最优水平和竖向位置;3)给出花纹钢板和格栅板2种不同上层平台形式下氢气检测器的布置方案。

基于CFD的加氢装置氢气燃爆危险性分析

加氢装置是炼化企业典型的高危装置,涉及氢气等易燃易爆介质,安全风险较高。为研究加氢装置在开敞空间条件下氢气泄漏爆炸事故火焰及冲击波时空演化过程,基于FLACS三维模拟软件对某企业加氢装置建立了等比例模型,并对其进行氢气爆炸模拟研究,探究了不同当量比(ER)对氢气云燃爆超压值及温度的影响。研究结果表明,当量比(ER)在0.8~1.4范围内时,氢气爆炸的温度、超压峰值P max均随ER的增大呈先增大后减小的趋势,ER为1.05时,爆炸温度峰值及超压峰值最大,高温火焰传播范围半径约35 m,影响面积达到3800 m 2。此外,模拟结果为类似场景建筑物抗爆工程改造提供了理论指导。

控制围岩变形以及预注浆加固的数值模拟

在煤矿生产过程中,煤矿事故在井下经常会出现,主要有突水、瓦斯、顶板、粉尘等事故,然而,这些事故中最为经常发生的是顶板事故,占到整个煤矿事故的百分之六七十左右,这类事故已经引起了煤矿企业的领导的高度重视和关注。在煤矿生产过程中,巷道围岩的变形和破坏是阻碍煤矿生产发展,降低煤矿效益的关键因素,所以,控制巷道围岩变形,防止巷道围岩破坏,本文引入了一种新的方法——预注浆加固,这是一种能够有效控制围岩变形的方法。本文主要借助于flac数值模拟软件对注浆预加固控制围岩变形进行了仿真模拟,并且得出了相关的结果,为进行选择和设计注浆预加固参数提供了依据。

梅花井矿煤巷支护效果优化模拟分析

以梅花井矿232204辅助运输巷为研究对象,通过Flac3D数值软件对巷道围岩变形、应力分布和塑性区范围进行详细分析,总结了巷道补强支护前后围岩运动规律,为巷道支护型式的选择、参数的设计和优化提供了理论依据。

对注浆预加固控制围岩变形的数值模拟

随着社会的不断进步,经济水平的不断提高,煤矿企业也在不停的提高自身的经济效益和社会效益,但是在煤矿生产过程中,煤矿事故在井下经常会出现,主要有突水、瓦斯、顶板、粉尘等事故,然而,这些事故中最为经常发生的是顶板事故,占到整个煤矿事故的百分之六七十左右,这类事故已经引起了煤矿企业的领导的高度重视和关注。所以控制顶板破坏与变形,可以通过预注浆加固围岩的方式来有效控制围岩变形。本文主要借助于flac数值模拟软件对注浆郁加固控制围岩变形进行了仿真模拟,并且得出了相关的结果,为进行选择和设计注浆预加固参数提供了依据。

无煤柱自成巷覆岩变形特征数值模拟研究

为研究无煤柱自成巷技术对覆岩变形的影响,本文以色连二矿12412工作面为研究对象,利用FlAC3D模拟软件对该工作面回采过程中上覆岩层的应力和塑性区变形特征进行分析。研究结果表明:采空区上覆岩层受采动影响,应力分布沿工作面走向内部区域呈现“凹”型体、外部区域呈现“凸”型体,沿工作面倾向长度的中心位置应力最大,并由中心位置向两侧非对称式逐渐减少;随着工作面推进,采空区内部沿竖直方向由下而上呈“π”型垮落状态。

深埋软岩巷道围岩变形控制一体化支护技术

针对深埋软岩巷道围岩变形问题,提出深埋软岩巷道围岩变形控制一体化支护技术。首先分析了“让压—支护”围岩控制机理,进一步采用二次支护技术,通过注浆及联合支护完成一体化支护。在此基础上,利用FLAC数值模拟软件构建地质模型,获得深埋软岩巷道围岩垂直应力分布和水平应力分布,分析应用支护技术后对围岩变形位移量的控制。研究表明,利用一体化支护技术,可以有效地将深埋软岩巷道围岩变形控制在一定范围。

根据巷道帮部围岩水平位移量选择合理的锚索支护参数

在煤岩巷道中,支护参数选择不合理容易使围岩发生严重的变形破坏。通过FLAC3D软件在硬岩中对不同锚索长度、不同锚索预紧力和不同锚索间排距的支护参数进行模拟,利用Tecplot软件来进行切片数据的获取,并输入到Origin软件中绘制出不同支护参数下以距巷道中心距离为X轴,以围岩水平位移量为Y轴的变化关系曲线图。

数值模型在确定综合开采边坡角中的应用

传统上对露天矿山开采综合开采边坡角的确定,是采用对工程地质勘测资料的归纳、分析、对比以及结合工程技术人员的经验,来综合确定的。而随着科技的进步,电脑模拟技术以及各种仿真模拟软件的开发应用,解决了人工无法完成的有限元划分与计算,使得应用有限元方法解决工程问题成为可能。本文结合工程实例,将两种有限元模拟计算软件ANSYS和FLAC3D应用到石灰石矿山露天开采的综合开采边坡角计算中。在两种模拟软件的应用中,选择ANSYS软件为主模拟软件,而使用FLAC3D作为复核对比软件加以验证ANSYS的模拟计算结果。通过建立数值模型,经过有限元计算并综合分析模拟计算结果,确定了最优的综合开采边坡角,从而使石灰石的开采量大为增加,创造了良好的经济效益,也为矿山综合利用和后期环境恢复创造了适宜条件。

注浆预加固控制围岩变形仿真计算

本文主要借助于flac数值模拟软件对注浆郁加固控制围岩变形进行了仿真模拟，并且得出了相关的结果，为进行选择和设计注浆预加固参数提供了依据。

洞桩法施工地铁车站地层变形特征研究

采用洞桩法施工地铁车站对地层沉降具有良好的控制效果,因此,洞桩法被广泛应用于地铁车站施工。但洞桩法工序较多,引起的地层变形机理非常复杂,目前对洞桩法的系统研究还较为欠缺。针对于此,建立了洞桩法地铁车站的三维数值模型,系统分析了地层变形和地层塑性区变化规律,研究结果表明:导洞施工和扣拱施工是洞桩法的关键环节,地层变形主要发生在这2个阶段;地表水平位移关于车站轴线呈对称分布,导洞施工阶段和扣拱施工阶段引起的水平位移占总水平位移的82.7%;另外,地层沉降占总沉降的81.2%,且比重随埋深增大而逐渐增大;导洞施工引起地层产生塑性区,导洞施工结束时其周围的塑性区相互贯通,扣拱施工导致车站周围塑性区范围进一步变大,并逐渐向地表发展。该研究成果对洞桩法地铁车站施工具有一定指导价值。

基于正交试验设计的加芯水泥土搅拌桩单桩性能影响因素研究

加芯水泥土搅拌桩能融合水泥土搅拌桩与混凝土灌注桩的优点,同时规避两者缺点,表现出较好的承载性能。通过建立加芯水泥土搅拌桩几何模型,运用数值模拟软件FLAC3D,分析芯长比、内芯混凝土模量、截面含芯率3个因素变化对单桩性能的影响,同时采用正交试验法将以上3个因素进行组合,通过进行极差分析,对3个因素的最优值及最优组合进行讨论。结果表明:①芯长比对单桩性能影响最大,截面含芯率次之,内芯桩混凝土强度等级影响最小;②芯长比为主要因素,内芯混凝土模量为次要因素;③兼顾“安全性”和“经济性”原则,芯长比0.75、截面含芯率25%、内芯混凝土模量25.5 GPa为该工程条件下的最佳组合。

沿空留巷巷道底板控制研究

煤矿生产中,随着采掘深度的推进,巷道的变形量也在增加,本文针对沿空留巷巷道的底鼓现象进行了理论上的讨论并利用FLAC3D数值模拟软件针对埋深对巷道底鼓变形量进行了分析计算,为控制沿空留巷底鼓的变形量提供了理论指导以及数值支持.

基坑边坡稳定性分析及治理研究

我国西南地区地质构造复杂,岩溶发育,山地灾害暴发频繁,边坡失稳现象时有发生。本文以神奇制药沙文生产研发基地5#综合楼项目为例,经过软件计算得出西侧AB段、北侧BC段基坑边坡处于不稳定状态,采用排桩、锚索、格构、放坡等综合措施加固治理,运用FLAC3D 6.00软件模拟基坑开挖的全过程,开展基坑边坡开挖后的变形破坏机理、稳定性分析及加固治理研究,可为防治减灾提供借鉴。

镇城底矿深部回采巷道底鼓控制技术研究

对回采巷道的底鼓特性进行了分析,说明了巷道垂直挤压型底鼓形成的原因,针对煤矿这一现象,利用FLAC3D数值模拟软件进行了支护方案模拟,模拟针对巷道垂直型挤压底鼓的现状进行了无支护方案和底板注浆+工字钢的支护方案的对比。理论研究发现,对于垂直型挤压底鼓的支护应该尽量选择联合支护的高强度支护方案,才能严格控制好底鼓的变形量,从而达到围岩稳定。

煤矿切顶卸压技术研究

本文以某矿为研究背景,分析了煤壁超前支承压力的分布以及各区域内煤体的受力状况,同时利用FLAC3D数值模拟软件对切顶卸压技术进行了可行性模拟分析研究,模拟得到切顶卸压技术对降低超前支承压力区域内的应力有很好的改善作用,从理论上证实了切顶卸压技术的可靠性,为煤矿解决坚硬顶板问题,维护巷道稳定性提供了依据.

马兰矿综采工作面上覆岩层运动规律及支架选型研究

本文以马兰矿综采工作面上覆岩层为研究背景,在拱—梁运动结构为理论基础,详细分析了"煤—煤"顶板结构、"岩—矸"顶板结构和岩梁顶板结构下上覆岩层的运动规律,结合马兰矿实际矿井条件,借助F L A C 3 D数值模拟软件,模拟了不同支护强度下顶板垂直应力分布状况,得到支护强度越大,顶板垂直位移越小的结论,综合考虑支护效果与经济合理性后,得到支护强度为0.7MPa时,顶板变形得到很好的控制,保证生产安全进行的同时,液压支架投入成本合理,控制了顶板的垂直位移变形且保证必要的工作空间,经济合理。

残煤回采巷道矿山压力质量研究

本文通过对残煤回采巷道的矿压分析,同时利用FLAC3D数值模拟软件分析了工作面推进距离对巷道围岩应力分布、顶底板的移动量、工作面两帮移动量的影响,为残煤回采过程中矿压分析及支架的选择提供了依据。

回采巷道垂直挤压型底臌质量控制技术研究

本文通过对巷道底臌机理的分析,阐述了煤矿垂直型挤压底臌出现的原因以及可能出现的不同类型底臌,同时利用FLAC3D数值模拟软件,深入的分析了底板无支护的支护方案和底板注浆+工字钢的支护方案下的底臌变形量,为垂直型挤压底臌的预防和支护提供了理论支持。