采矿过程模拟与仿真

　　第1章 动态扰动与矿岩力学响应1.1 采矿过程中矿岩力学特征1.1.1 岩石的力学特性1.1.2 凿岩、爆破过程中围岩的力学特征1.2 常用的数值模拟方法及软件1.2.1 常用的数值模拟方法1.2.2 常用的数值模拟软件1.3 常用的物理模拟方法1.4 有限元软件MIDAS／GTS采场结构参数优化模拟1.4.1  工程概况1.4.2 岩体力学参数的选取1.4.3 模拟软件的选择1.4.4 采场结构参数优化研究1.4.5 结果分析1.5 离散元软件3DEC空区稳定性模拟1.5.1 离散元法基本原理1.5.2 碎裂环境下空区稳定性离散元模型1.5.3 计算结果1.5.4 结论1.6 有限差分软件FLAC3D采场回采过程数值模拟1.6.1 采矿方法简介1.6.2 采场结构参数1.6.3 模拟的基本思路1.6.4 模拟结果分析1.7 相似模型试验实例1.7.1 模型试验方案的准备1.7.2 采场模型试验方案1.7.3 试验结果与分析1.8 本章小结参考文献第2章 矿山物流系统模拟2.1  物流系统仿真概论2.1.1 物流系统仿真2.1.2 离散事件系统模型2.1.3 矿业仿真技术发展2.2 理论模型建模方法2.2.1 基本概念和术语2.2.2 实体流图法2.2.3 活动周期图法2.2.4  Petri网法2.2.5 系统动力学法2.3 仿真模型的设计与实现2.3.1 离散事件仿真策略2.3.2 仿真模型设计2.3.3 仿真模型计算机实现2.4 离散事件仿真软件2.4.1  Flexsim软件2.4.2  Arena软件2.4.3  AutoMod软件2.4.4  Extend软件2.5 基于Flexsim矿山运输系统仿真2.5.1 模块设计2.5.2 总体结构设计2.5.3 系统模拟分析2.5.4 运输仿真系统优化2.6 本章小结参考文献第3章 数值虚拟矿山爆破3.1  岩体爆破基本原理及数值虚拟概况3.1.1 岩体的动力学特征3.1.2 爆破作用下岩石的破坏机理3.1.3  岩石爆破的数值模拟发展简述3.2 岩石爆破数值虚拟方法3.2.1 动力有限元法3.2.2 离散元法3.2.3 复合分析方法3.3 岩石爆破数值虚拟常用软件3.3.1  非线性动力学软件LS-DYNA3.3.2 颗粒流软件PFC3.3.3 矿山爆破虚拟设计管理软件3.4 单孔装药在岩体中爆破过程数值模拟3.4.1 数值模型的构建3.4.2 岩体模型及破坏准则3.4.3 模拟结果分析3.5  深孔爆破对充填体损伤效应数值模拟3.5.1 岩体模型及破坏准则3.5.2 炸药状态方程3.5.3 数值分析模型构建3.5.4 数值模拟结果分析3.6 地下矿山深孔爆破虚拟设计3.6.1 初始化参数3.6.2 确定爆破对象3.6.3 定义采场及进路名称3.6.4 中深孔炮孔设计3.6.5 中深孔炮孔设计图3.7 本章小结参考文献第4章 数字矿山技术4.1 数字矿山技术内涵4.1.1  数字矿山的概念4.1.2 数字矿山体系结构模型4.1.3 数字矿山建设的基本内容4.2 地质体三维数字建模4.2.1  数据采集4.2.2 地质数据库4.2.3 图形数据库4.2.4 实体模型4.2.5 块体模型4.3  基于真三维数字环境下的采矿工程设计4.3.1 露天采矿设计4.3.2 地下采矿设计4.4 生产计划编制4.4.1 基础数据准备4.4.2 生成任务4.4.3  流程优化与确定任务作业顺序4.4.4 生产计划报表与可视化表达4.4.5 动态更新与调整4.5 矿山综合通信系统4.5.1  目前矿山应用的主要通信系统4.5.2 综合通信系统的总体结构4.6 生产过程智能化与自动化4.6.1 井下调度4.6.2 固定设备监控4.6.3  移动设备和人员跟踪、定位与过程控制4.6.4 竖井提升控制4.6.5 安全监测与预警4.6.6 视频监控参考文献第5章 虚拟矿山工程5.1 虚拟现实技术概述5.1.1 虚拟现实技术的概念5.1.2 虚拟现实系统的组成5.1.3 虚拟现实的技术基础5.1.4 三维立体成像技术……

　　周科平，男，1964年6月生，湖南衡阳人，博士，教授，博士生导师。1983—1987年在重庆大学采矿工程系采矿专业学习，获学士学位，1987-1990年在重庆大学攻读采矿工程硕士学位。1997年师从我国著名采矿专家古德生院士，2000年毕业于中南大学，获工学博士学位，2001年在中南大学资源与安全工程学院任教至今。现任中南大学资源与安全工程学院副院长，教育部新世纪优秀人才（2006年），湖南省学科带头人（2008年）。教育部地矿学科教学指导委员会秘书长，湖南省岩石力学与工程学会理事，中国有色金属学会采矿学术委员会委员，全国金属矿山安全与装备学术委员会委员，《矿业研究与开发》杂志社编委等。目前主要从事金属矿山开采、环境控制与灾害防治方面的研究工作，先后主持和承担了《大范围隐患区下顶板诱导崩落综合技术研究》、《高价值软破矿体开采环境再造综合技术研究》、《缓倾斜含水多层矿体深孔合采矿废分离连续采矿综合技术研究》等20余项国家与省部级科研课题。获国家科学技术进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖4项，二等奖2项，三等奖2项，在国内外发表学术论文100余篇，其中SCI检索6篇，EI检索48篇。

　　《采矿过程模拟与仿真》全面介绍了国内外专家学者以及作者团队在采矿过程模拟与仿真研究领域的最新成果。全书共分为5章，依据采矿过程的特点以及现代采矿技术的发展趋势，分别介绍了动态扰动与矿岩力学响应数值模拟、矿山物流系统模拟、数值虚拟矿山爆破、数字矿山技术、虚拟矿山工程和矿区地理信息系统等内容。《采矿过程模拟与仿真》在内容上淡化了理论上烦琐的推导，注重理论与实践相结合，以期通过大量的工程实例使读者迅速掌握和理解采矿过程模拟与仿真的主要内容、原理、特点和基本方法，相应的技术，并能分析采矿过程中实际工程问题，运用相应的模拟和仿真工具合理准确地加以解决。