煤層頂板（coal seam roof），是指正常層序的含煤地層剖面中覆蓋在煤層上面的巖層。

目前在大多數(shù)煤礦的開采過程中，都采用放頂煤開采。

放頂煤采煤法是在開采厚煤層時(shí)，沿煤層的底板或煤層某一厚度范圍內(nèi)的底部布置一個(gè)采高為2～3m的采煤工作面，用綜合機(jī)械化方式進(jìn)行回采，利用礦山壓力的作用或輔以松動(dòng)爆破等方法，使頂煤破碎成散體后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出工作面。

因此，需要對(duì)煤層頂板的垮落進(jìn)行仿真分析研究。

abaqus中的剪切損傷模型+DP塑性準(zhǔn)則可以很好的模擬煤層頂板的垮落破壞，但計(jì)算時(shí)容易產(chǎn)生不收斂問題。

abaqus中的顯式動(dòng)力學(xué)不存在不存在收斂性問題。

所以，剪切損傷模型+DP塑性準(zhǔn)則+顯式動(dòng)力學(xué)=完美的煤層頂板仿真模擬。

模擬效果如下：

視頻連接：

仿真任務(wù)說明書：

1. 計(jì)算任務(wù)描述：模擬在煤層巷道開挖后，煤層頂板的垮落情況。

2. 仿真計(jì)算所采用的設(shè)備基本情況：華碩四核筆記本電腦，酷睿i5處理器，2G內(nèi)存。

3. 計(jì)算模型的處理技術(shù)：將實(shí)際的三維地質(zhì)情況，假定為平面應(yīng)變彈性力學(xué)問題；對(duì)煤層頂板的力學(xué)行為假定為彈性-DP塑性-剪切損傷。

4. 計(jì)算機(jī)的耗時(shí)情況：5min。

5. 仿真結(jié)果：在煤層巷道開挖后，煤層頂板可以完全垮落，放頂采煤效果100