4 实例分析:
round=0.1 ;方块的圆角块半径为0.1米
set ovtol=1.0 ;块体与块体之间相互嵌入量最大值为1米 bl 0,0 0,26 50,26 50,0 ;在(x1, y1)(x1 ,y2)(x2, y2)(x2, y1)生成块体范围 crack 0,25 50,25 ;在(x1, y1)(x2 ,y2)两点间画直线 jregion id 1 0,0 0,10 50,10 50,0 delete ;删除此区域的块体
jset 90,0 2.5,0 2.5,0 3,0 0,0 range jregion 1 ;jset A,0 a,0 b,0 c,0 x0,y0 range jregion 1 jset 90,0 2.5,0 2.5,0 3,0 1.5,2.5 range jregion 1 可画成列的线段 (见图2) jset 0,0 26,0 0,0 2.5,0 0,0 range jregion 1
pa ;当程度运行至此时暂停,可以看看你所建的部分模型,用continue继续运行下面部分 save t.save ;建模保存在t.save中
岩层赋属性及原岩力平衡计算 res t.save ;调用已建好的模型
gen quad 12 ;定义块体最大变形,若没有此语句,刚所有块体均为刚性块体
zone model mo range 0,180 0,45.2 ;在范围(x1, y1)(x1 ,y2)(x2, y2)(x2, y1)的块体符合库仑准则 change jcons=2 range 0,180 0,45.2 ;节理面间接触-coulmb滑移 ;下面主要是讲岩层赋属性
change mat=1 range reg 0,0 0,3 180,3 180,0 ;岩层1的范围 change mat=2 range reg 0,3 0,4.5 180,4.5 180,3 change mat=3 range reg 0,4.5 0,10.2 180,10.2 180,4.5 change mat=4 range reg 0,10.2 0,11.2 180,11.2 180 10.2 prop mat=1 dens=2500 ;岩层1的密度 prop mat=2 dens=2500 prop mat=3 dens=1300
zone k=2e10, g=1.1e10, fric=30,coh=2e6,ten=4e6 range mat=1 ;岩层1的块体力学参数(见表1) zone k=8.7e9, g=4.2e9, fric=25,coh=1.5e6,ten=1.5e6 range mat=2 zone k=13.05e9, g=6.3e9, fric=31,coh=4e6,ten=2e6 range mat=3
change jmat=1 range reg 0,0 0,3 180,3 180,0 ;在这范围1内的块体间相互接触的接触面力学参数 change jmat=2 range reg 0,3 0,4.5 180,4.5 180,3 change jmat=3 range reg 0,4.5 0,10.2 180,10.2 180,4.5
prop jmat=1 jkn=7e9, jks=2e9, jcoh=0.1e6 , jfric=0,jten=0.1e6 ;在这范围1内的块体间相互接触的接触面力学参数
prop jmat=2 jkn=6e9, jks=2e9, jcoh=1e6 , jfric=20,jten=1e6
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prop jmat=3 jkn=6e9, jks=2e9, jcoh=1e6 , jfric=20,jten=1e6
;工作面埋深550米
set gravity 0,-10 ;地下岩层主要受重力,还有构造应力(水平应力=垂直应力*侧压系数) insitu str -1.5144e7 0 -1.262e7 szz=-1.5144e7 ygrad 3e4 0 2.5e4 zgrad 0 3e4
;initi asituate stress初始设置应力 ,侧压系数为1.2
;(550-48.2)*2500*(-10)=-1.262e7 -1.262e7*1.2=-1.5144e7 ,1*2500*10=2.5e4,2.5e4*1.2=3.0e4 bound stress 0,0,-1.375e7 range 0 180 45.1 45.3 ; boundary stress sxx0 ,sxy0, syy0 range x1 x2 y1 y2 ;550*2500*(-10)= -1.375e7
bound xvel=0 range -0.1 0.1 0 45.2 ;固定左边界(xvel-也就是x方向的速度),见图3 bound xvel=0 range 179.9 180.1 0 45.2 ;固定右边界 bound yvel=0 range 0 180 -0.1 0.1 ;固定下边界 solve ;计算 save fyuanyan1.save
μ—侧压系数grad表示梯度,即在此方向的变化量
(τ=c+σ.tgφ,c值,反映岩石剪切时的粘结阻力,故称岩石的内聚力(或粘结力) ,φ,值反映岩石剪切时摩擦阻力的大小,故称岩石的内摩擦角,tgφ,相当于摩擦系数f 。可得用c、φ两个数在应力圆中判断某种应力状态下的岩石是否产生破坏，通常，岩石愈坚硬，c、φ两个值超大，反之亦然。1G=103M=109 G?EE，K? 2?1???3?1?2??上覆岩层(24)基本顶(10)巷道直接顶(1)煤层(5.7)直接底(1.5)基本底(3)图3 力学模型
表1 块体力学参数
岩层 上覆岩层 基本顶 体积模量 K/Gpa 20 40 剪切模量 G/Gpa 11 20 体积力 d/N.m-3 25000 27000 摩擦角 粘结力 f/(o) 30 40 C/Mpa 2 4 抗拉强度 t/Mpa 4 10 12
直接顶 煤 层 直接底 基本底 20 13.05 8.7 20 11 6.3 10 11 25000 13900 25000 25000 30 31 37 30 2 4 7 2 4 2 1.5 4 接触面力学参数
岩 层 上覆岩层 基本顶 直接顶 煤 层 直接底 基本底
;打入锚杆后的锚固体，其摩擦角和粘结力以用弹性模量都会增大，所以锚固体处的属性要改变，否则锚杆的效果显不著。
法向刚度 jkn/Gpa 7 20 7 6 6 7 切向刚度 jks/Gpa 2 15 2 2 2 2 粘结力 jc/Mpa 1 0 0 1 1 0.1 摩擦角 抗拉强度 jf/(o) 30 40 0 20 20 0 jt/Mpa 1 0 0 1 1 0.1
1 全软建模 ;建模 set log on
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new title
济宁三号特厚煤层放顶煤条件下上行开采机理研究数值模拟
round 0.02
set edg 0.1【与gen edg有什么区别】 set edg n 是设置模型中最小块体的边界，要求大于或等于 round设置的参数的两倍，具体参见程序自带的command reference中的set edg命令（P1—205）。
Gen edg edmax 是对模型中任意块体产生域, edmax是产生的域中的三角块体的最大边界长度。具体参考command reference 中的gen edge命令（P1-73），其中还有一个类似的gen quad命令，这个命令只能对模型中长方形块体产生于。 set ovtol 0.55
;模型250×110
bl 0 0 0 65.5 250 65.5 250 0
;按岩性自下而上
;第10层,8.0m粉细砂岩互层 cr 0 65.5 250 65.5
;第9层,2.0m泥岩 cr 0 57.5 250 57.5
;第8层,1.5m3上煤层 cr 0 55.5 250 55.5
;第5层,24.0m中细砂岩互层-老顶 cr 0 54.0 250 54.0
;第4层,12.0m粉砂岩-下直接顶
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cr 0 30.0 250 30.0
;第34层,6.0m3下煤层【为什么加这一层】 我当时模拟的就是这层煤的开挖，其中的34并不是真正的第34层，而是我随意设置的， cr 0 18.0 250 18.0
;第3层,6.0m3下煤层 cr 0 17.0 250 17.0
;第2层,2.0m泥岩,直接底 cr 0 12.0 250 12.0
;第1层,10.0m粉砂岩,老底 cr 0 10.0 250 10.0 ;切眼
cr 50 12.0 50 17.0 ;右边界
cr 200 12.0 200 17.0
;埋设测线
set pline 0 27.0 250 27.0 133 set pline 0 49.75 250 49.75 133
【参数133的意义】
133（n）是一个具体的参数，是设置的测线上的测点数目。具体参见command reference 中的set pline 命令。
;节理区定义
;第8层,8.0m粉细砂岩互层
jreg id 8 0 57.5 0 65.5 250 65.5 250 57.5
;第7层,2.0m泥岩
jreg id 7 0 55.5 0 57.5 250 57.5 250 55.5
;第6层,1.5m3上煤层
jreg id 6 0 54.0 0 55.5 250 55.5 250 54.0
;第5层,24m中细砂岩互层-老顶 jreg id 5 0 30.0 0 54.0 250 54.0 250 30.0
;第4层,12.0m粉砂岩-下直接顶 jreg id 4 0 18.0 0 30.0 250 30.0 250 18.0
;第34层,6.0m3下煤层
jreg id 34 0 17.0 0 18.0 250 18.0 250 17.0
;第3层,6.0m3下煤层
jreg id 3 0 12.0 0 17.0 250 17.0 250 12.0 jreg id 31 0 12.0 0 17.0 50 17.0 50 12.0 jreg id 32 200 12.0 200 17.0 250 17.0 250 12.0 jreg id 33 50 12.0 50 17.0 200 17.0 200 12.0
;第2层,2.0m泥岩,直接底
jreg id 2 0 10.0 0 12.0 250 12.0 250 10.0
;第1层,10.0m粉砂岩,老底 jreg id 1 0 0 0 10.0 250 10.0 250 0 ;划节理
;第10层,8.0m粉细砂岩互层 jset 0 0 250 0 0 0 4 0 0 57.5 ran jreg 8 jset 90 0 4 0 4 0 5 0 0 57.5 ran jreg 8 jset 90 0 4 0 4 0 5 0 2.5 61.5 ran jreg 8
;第9层,2.0m泥岩
jset 0 0 250 0 0 0 3.0 0 0 55.5 ran jreg 7 jset 90 0 3.0 0 3.0 0 3.0 0 0 55.5 ran jreg 7
;第8层,1.5m3上煤层
jset 0 0 250 0 0 0 1.5 0 0 54.0 ran jreg 6 jset 90 0 1.5 0 1.5 0 2.0 0 0 54.0 ran jreg 6
;第5层,24m中细砂岩互层-老顶 jset 0 0 250 0 0 0 2 0 0 30.0 ran jreg 5 jset 90 0 2 0 0 0 2 0 0 30.0 ran jreg 5
;第4层,12.0m粉砂岩-下直接顶 jset 0 0 250 0 0 0 2.0 0 0 18.0 ran jreg 4 jset 90 0 2.0 0 0 0 2.0 0 0 18.0 ran jreg 4
;第34层,6.0m3下煤层遗留
jset 0 0 250 0 0 0 1.0 0 0 17.0 ran jreg 34 jset 90 0 1.0 0 1.0 0 1.0 0 0 17.0 ran jreg 34
;第3层下,6.0m3下煤层-采
jset 0 0 50 0 0 0 5.0 0 0 12.0 ran jreg 31
jset 0 0 50 0 0 0 5.0 0 200 12.0 ran jreg 32
jset 0 0 150 0 0 0 5.0 0 50 12.0 ran jreg 33
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