摘要:RFPA是Realistic Failure Process Analysis的簡稱。它是一種基于有限元應力分析和統計損傷理論的材料破裂過程分析數值計算方法，是一個能夠模擬材料漸進破裂直至失穩全過程的數值試驗工具。該方法的一個重要特色是考慮了材料性質的非均勻性，是一種通過非均勻性模擬非線性、通過連續介質力學方法模擬非連續介質力學問題的材料破裂過程分析新型數值分析方法。

通過應用RFPA軟件對采礦工程進行模擬，得出開采后煤層頂板的裂隙變化規律，煤礦巷道是否存在冒頂危險，并且對實際煤礦生產過程中的煤層頂板裂隙問題提出科學的解決辦法，對由于煤層頂板裂隙所導致的安全生產事故提出科學的防范措施和消除安全隱患。煤礦開采的過程中必引起上覆巖層的移動與破裂，并且會再覆巖中形成采動裂隙。隨著開采的不斷擾動與破壞，覆巖中的采動裂隙將會進一步的發生變化，從而伴隨著地下水的移動,瓦斯涌出，坍塌等一系列安全生產問題的發生。因此，為了保證煤礦開采的安全性，防治由于上覆巖層的裂隙所導致的一系列安全問題的發生，有必要對上覆巖層的裂隙演化規律進行研究。

關鍵詞：采礦工程 煤礦開采 RFPA軟件

目錄

摘要

ABSTRACT

1．緒論-1

1.1目的及意義-1

1.2 采礦巖石破裂的災害事故統計-2

1.3 國內外研究現狀-3

1.3.1在理論研究領域-3

1.3.2在實驗研究領域-3

1.3.3在數值研究領域-3

1.4 本文研究內容-4

2. 工程背景-5

2.1 太平煤礦工程概況-5

2.1.1 礦井及井田基本情況-5

2.1.2太平煤礦位置及構造-5

2.2 太平煤礦煤系及巖石性質-7

3. 巖石斷裂學理論及RFPA軟件介紹-9

3.1 計算巖石裂隙擴展理論-9

3.2 RFPA軟件的求解流程-10

3.3 RFPA軟件計算原理程-11

3.4 本章小結-12

4. 煤層開挖過程中頂板裂隙演化規律-14

4.1計算模型-14

4.1.1 模型尺寸及劃分網絡單元等參數設置-14

4.1.2 煤層開挖頂板分析-14

4.2 應力場及彈性模量分析-16

4.3本章小結-19

5. 結 論-21

參考文獻-23

致謝-24