[發(fā)明專利]一種基于數(shù)值模擬的損傷變量確定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710169645.1
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106919770A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鵬飛;陳秀艷;劉啟蒙;葉梅;張丹丹
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01N33/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種研究巖層損傷變量的確定方法，其特征在于，該方法包括：

步驟A，利用FLAC3D軟件，建立符合實際的數(shù)值模型；

步驟B，根據(jù)力學(xué)實驗結(jié)果，為模型賦予巖石物理力學(xué)參數(shù)；

步驟C，根據(jù)應(yīng)力測試結(jié)果，設(shè)定模型初始應(yīng)力與邊界條件；

步驟D，依據(jù)實際情況，對數(shù)值模型進行開挖模擬；

步驟E，導(dǎo)出各巖層應(yīng)力、應(yīng)變值，利用公式計算相應(yīng)的損傷變量；

步驟F，根據(jù)加權(quán)平均法，計算總巖體損傷變量；

步驟G，根據(jù)公式計算底板破壞深度。

2.如權(quán)利要求1所述的巖層損傷變量的確定方法，其特征在于，步驟E中，導(dǎo)出各巖層應(yīng)力、應(yīng)變值，利用公式計算相應(yīng)的損傷變量。損傷變量的確定是計算煤層底板破壞深度的關(guān)鍵因素，結(jié)合巖石力學(xué)參數(shù)得出煤層底板各巖層損傷變量

$D=1-\frac{{\mathrm{\σ}}_c-2{\mathrm{\υ\σ}}_3}{{\mathrm{E\ϵ}}_c}---\left(1\right)$

式中：σ_c——最大主應(yīng)力；

σ₃——最小主應(yīng)力；

υ——泊松比；

E——彈性模量；

ε_c——峰值下的應(yīng)變。

根據(jù)底板巖層物理力學(xué)參數(shù)，利用式(1)分別計算底板各巖層的損傷變量。

3.如權(quán)利要求1所述的巖層損傷變量的確定方法，其特征在于，步驟F中，根據(jù)加權(quán)平均法，計算總巖體損傷變量。根據(jù)各巖層損傷變量計算結(jié)果及巖層厚度，利用加權(quán)平均法計算煤層底板損傷變量

$D=\frac{h_1{D}_1+h_2{D}_2+...+h_n{D}_n}{h_1+h_2+...h_n}---\left(2\right)$

式中：h_n——各巖層厚度，m；

D_n——各巖層對應(yīng)的損傷變量。

根據(jù)步驟E中計算的底板各巖層的損傷變量，利用式(2)計算得出總巖體損傷變量。