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內(nèi)容簡介

　　《采礦過程模擬與仿真》全面介紹了國內(nèi)外專家學者以及作者團隊在采礦過程模擬與仿真研究領域的最新成果。全書共分為5章，依據(jù)采礦過程的特點以及現(xiàn)代采礦技術的發(fā)展趨勢，分別介紹了動態(tài)擾動與礦巖力學響應數(shù)值模擬、礦山物流系統(tǒng)模擬、數(shù)值虛擬礦山爆破、數(shù)字礦山技術、虛擬礦山工程和礦區(qū)地理信息系統(tǒng)等內(nèi)容。《采礦過程模擬與仿真》在內(nèi)容上淡化了理論上煩瑣的推導，注重理論與實踐相結(jié)合，以期通過大量的工程實例使讀者迅速掌握和理解采礦過程模擬與仿真的主要內(nèi)容、原理、特點和基本方法，相應的技術，并能分析采礦過程中實際工程問題，運用相應的模擬和仿真工具合理準確地加以解決。

作者簡介

　　周科平，男，1964年6月生，湖南衡陽人，博士，教授，博士生導師。1983—1987年在重慶大學采礦工程系采礦專業(yè)學習，獲學士學位，1987-1990年在重慶大學攻讀采礦工程碩士學位。1997年師從我國著名采礦專家古德生院士，2000年畢業(yè)于中南大學，獲工學博士學位，2001年在中南大學資源與安全工程學院任教至今。現(xiàn)任中南大學資源與安全工程學院副院長，教育部新世紀優(yōu)秀人才（2006年），湖南省學科帶頭人（2008年）。教育部地礦學科教學指導委員會秘書長，湖南省巖石力學與工程學會理事，中國有色金屬學會采礦學術委員會委員，全國金屬礦山安全與裝備學術委員會委員，《礦業(yè)研究與開發(fā)》雜志社編委等。目前主要從事金屬礦山開采、環(huán)境控制與災害防治方面的研究工作，先后主持和承擔了《大范圍隱患區(qū)下頂板誘導崩落綜合技術研究》、《高價值軟破礦體開采環(huán)境再造綜合技術研究》、《緩傾斜含水多層礦體深孔合采礦廢分離連續(xù)采礦綜合技術研究》等20余項國家與省部級科研課題。獲國家科學技術進步二等獎1項，省部級科技進步一等獎4項，二等獎2項，三等獎2項，在國內(nèi)外發(fā)表學術論文100余篇，其中SCI檢索6篇，EI檢索48篇。

圖書目錄

第1章動態(tài)擾動與礦巖力學響應
1.1 采礦過程中礦巖力學特征
1.1.1 巖石的力學特性
1.1.2 鑿巖、爆破過程中圍巖的力學特征
1.2 常用的數(shù)值模擬方法及軟件
1.2.1 常用的數(shù)值模擬方法
1.2.2 常用的數(shù)值模擬軟件
1.3 常用的物理模擬方法
1.4 有限元軟件MIDAS／GTS采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化模擬
1.4.1　工程概況
1.4.2 巖體力學參數(shù)的選取
1.4.3 模擬軟件的選擇
1.4.4 采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究
1.4.5 結(jié)果分析
1.5 離散元軟件3DEC空區(qū)穩(wěn)定性模擬
1.5.1 離散元法基本原理
1.5.2 碎裂環(huán)境下空區(qū)穩(wěn)定性離散元模型
1.5.3 計算結(jié)果
1.5.4 結(jié)論
1.6 有限差分軟件FLAC3D采場回采過程數(shù)值模擬
1.6.1 采礦方法簡介
1.6.2 采場結(jié)構(gòu)參數(shù)
1.6.3 模擬的基本思路
1.6.4 模擬結(jié)果分析
1.7 相似模型試驗實例
1.7.1 模型試驗方案的準備
1.7.2 采場模型試驗方案
1.7.3 試驗結(jié)果與分析
1.8 本章小結(jié)
參考文獻
第2章礦山物流系統(tǒng)模擬
2.1　物流系統(tǒng)仿真概論
2.1.1 物流系統(tǒng)仿真
2.1.2 離散事件系統(tǒng)模型
2.1.3 礦業(yè)仿真技術發(fā)展
2.2 理論模型建模方法
2.2.1 基本概念和術語
2.2.2 實體流圖法
2.2.3 活動周期圖法
2.2.4　Petri網(wǎng)法
2.2.5 系統(tǒng)動力學法
2.3 仿真模型的設計與實現(xiàn)
2.3.1 離散事件仿真策略
2.3.2 仿真模型設計
2.3.3 仿真模型計算機實現(xiàn)
2.4 離散事件仿真軟件
2.4.1　Flexsim軟件
2.4.2　Arena軟件
2.4.3　AutoMod軟件
2.4.4　Extend軟件
2.5 基于Flexsim礦山運輸系統(tǒng)仿真
2.5.1 模塊設計
2.5.2 總體結(jié)構(gòu)設計
2.5.3 系統(tǒng)模擬分析
2.5.4 運輸仿真系統(tǒng)優(yōu)化
2.6 本章小結(jié)
參考文獻
第3章數(shù)值虛擬礦山爆破
3.1　巖體爆破基本原理及數(shù)值虛擬概況
3.1.1 巖體的動力學特征
3.1.2 爆破作用下巖石的破壞機理
3.1.3　巖石爆破的數(shù)值模擬發(fā)展簡述
3.2 巖石爆破數(shù)值虛擬方法
3.2.1 動力有限元法
3.2.2 離散元法
3.2.3 復合分析方法
3.3 巖石爆破數(shù)值虛擬常用軟件
3.3.1　非線性動力學軟件LS-DYNA
3.3.2 顆粒流軟件PFC
3.3.3 礦山爆破虛擬設計管理軟件
3.4 單孔裝藥在巖體中爆破過程數(shù)值模擬
3.4.1 數(shù)值模型的構(gòu)建
3.4.2 巖體模型及破壞準則
3.4.3 模擬結(jié)果分析
3.5　深孔爆破對充填體損傷效應數(shù)值模擬
3.5.1 巖體模型及破壞準則
3.5.2 炸藥狀態(tài)方程
3.5.3 數(shù)值分析模型構(gòu)建
3.5.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.6 地下礦山深孔爆破虛擬設計
3.6.1 初始化參數(shù)
3.6.2 確定爆破對象
3.6.3 定義采場及進路名稱
3.6.4 中深孔炮孔設計
3.6.5 中深孔炮孔設計圖
3.7 本章小結(jié)
參考文獻
第4章數(shù)字礦山技術
4.1 數(shù)字礦山技術內(nèi)涵
4.1.1　數(shù)字礦山的概念
4.1.2 數(shù)字礦山體系結(jié)構(gòu)模型
4.1.3 數(shù)字礦山建設的基本內(nèi)容
4.2 地質(zhì)體三維數(shù)字建模
4.2.1　數(shù)據(jù)采集
4.2.2 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫
4.2.3 圖形數(shù)據(jù)庫
4.2.4 實體模型
4.2.5 塊體模型
4.3　基于真三維數(shù)字環(huán)境下的采礦工程設計
4.3.1 露天采礦設計
4.3.2 地下采礦設計
4.4 生產(chǎn)計劃編制
4.4.1 基礎數(shù)據(jù)準備
4.4.2 生成任務
4.4.3　流程優(yōu)化與確定任務作業(yè)順序
4.4.4 生產(chǎn)計劃報表與可視化表達
4.4.5 動態(tài)更新與調(diào)整
4.5 礦山綜合通信系統(tǒng)
4.5.1　目前礦山應用的主要通信系統(tǒng)
4.5.2 綜合通信系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
4.6 生產(chǎn)過程智能化與自動化
4.6.1 井下調(diào)度
4.6.2 固定設備監(jiān)控
4.6.3　移動設備和人員跟蹤、定位與過程控制
4.6.4 豎井提升控制
4.6.5 安全監(jiān)測與預警
4.6.6 視頻監(jiān)控
參考文獻
第5章虛擬礦山工程
5.1 虛擬現(xiàn)實技術概述
5.1.1 虛擬現(xiàn)實技術的概念
5.1.2 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成
5.1.3 虛擬現(xiàn)實的技術基礎
5.1.4 三維立體成像技術
……