复杂地质体三维建模技术：从SURAPC到FLAC3D

"复杂地质体三维数值建模方法的研究，主要涉及了利用钻孔柱状图作为原始数据，通过SURAPC、CAD、ARCGIS和ANSYS等软件进行建模和网格划分，并在FLAC3D中生成计算模型的过程。这种方法在甘肃窑街煤电集团天祝煤矿的实例中得到了验证，证明了其有效性和可行性。" 在地质工程领域，建立复杂地质体的三维数值模型是一项挑战性的任务，因为实际地质构造往往包含断层、褶皱、尖灭和不规则体等特征，这些都会影响地下工程的安全性。针对这一问题，研究者提出了一个创新的建模方法，该方法首先以钻孔柱状图作为基础资料，这是一类用于记录地下岩层信息的重要图表。 首先，利用SURAPC软件，可以从钻孔柱状图中生成岩层等高线，这是建模的第一步，它能够帮助理解和描绘地质结构的层次关系。接着，通过CAD（计算机辅助设计）和ARCGIS（地理信息系统）软件，可以进一步生成网格点坐标，这些坐标数据是构建三维模型的关键元素，确保了模型的精度和细节。 然后，进入实体建模阶段，研究人员在ANSYS软件中进行操作，这是一个强大的工程模拟工具，可以创建复杂的实体模型，并进行网格划分，这一步是将地质结构转换为适合数值计算的有限元模型。有限元模型能够将地质体离散化，便于进行力学分析。 完成ANSYS中的建模后，通过接口程序，将模型导入到FLAC3D（快速连续介质力学）软件中。FLAC3D是一款广泛应用于岩土工程的三维数值模拟软件，它使用有限差分法进行计算，能处理非线性动力学问题。虽然FLAC3D提供了多种建模工具，但对于复杂地质体的建模，其数据输入方式和FISH语言的使用可能对普通工程师构成一定的挑战。因此，接口程序的使用简化了这一过程，使得模型的构建更加便捷。 最后，该方法通过甘肃窑街煤电集团天祝煤矿的实际三维建模案例进行了验证，结果显示，该方法能够有效地构建复杂地质体的三维模型，并能准确地进行数值模拟，提高了模拟计算的精确度和可靠性。 这项研究提供了一个实用的复杂地质体建模流程，结合了多种软件工具，以实现对复杂地质结构的精确建模，对于地下工程的设计和安全评估具有重要意义。同时，这种方法的实施也强调了反演技术在调整模型参数以贴近实际的重要性，以及选择合适建模工具和简化建模过程的必要性。