仿真数字化矿业工程研究中心

  为充分发挥和体现采矿工程重点学科的优势,同时给采矿工程、岩石力学等专业在采矿工程优化设计、工程岩体稳定性分析、岩石失稳破坏机理等方面的研究项目提供良好的分析计算平台,2011年我院依托矿山工程研究所建成了“仿真数字化矿业工程实验室”。
  ⑴主要内容
  地质和矿业软件、2D(3D)-σ有限元分析系统、2D(3D)-FLOW有限元渗流分析系统、UDEC-非连续介质分析系统、RFPA-岩石破裂过程分析系统、2D-BLOCK-结构稳定性分析系统,以及必要的配套硬件。
  ⑵主要功能
  ①Datamine 和3Dmine地质采矿分析设计系统:主要用于矿山地质建模、地质储量计算、采准设计、采掘计划编排等。矿山地质管理、地质资料分析、地下开采设计及方案优化、露天开采设计及方案优化、矿山技术经济评价体系。
  ②D(3D)-σ有限元分析系统:该系统是处理具有普遍意义的力学问题的自动化系统,不受各国独特的施工标准以及管理方式的限制,具有广泛的普及性和应用性。
  ③D(3D)-FLOW有限元渗流分析系统:该系统是支持土木工程设计、施工的平面及三维数值分析系统,用于弄清分析对象内部的孔隙水随各种外界条件变化而发生的改变,提供采用各种排水、降水措施的数值和理论上的依据。
  ④UDEC-非连续介质分析系统:能够考虑各种结构软面的岩体工程设计、施工数值模拟系统,其目的在于弄清节理岩体(诸如地下/露天采矿、堤坝、隧道、斜坡等)的力学状态和特性,提供优化设计、施工以及研究开发的数值和理论上的依据。是目前国际上公认的工程节理岩体离散元分析系统。
  ⑤RFPA-岩石破裂过程分析系统:采矿工程、水利、交通、城市建设中都存在大量的岩石破裂问题,包括冒顶、片帮、岩爆、冲击地压、岩层移动、地表沉陷、滑坡乃至地震等。RFPA将以连续介质力学方法处理物理非连续介质问题,通过有限元方法实现了对岩石材料变形、微破裂到宏观破坏全过程的模拟。
  ⑥2D-BLOCK-结构稳定性分析系统:该系统能够进行矿山开采中的放矿及块体稳定、边坡块体滑落、实验室块体实验模拟等数值分析,可以监视指定块体的运动过程。
  2010-2011年,通过两年的不断完善,该实验室已具备了开展研发工作的基本条件。借助先进的信息技术、软件技术及计算机网络技术可以开展数字化研发工作,将提高研究人员的工作效率和协同能力,将有效提升我院在矿山方面研发的能力。