露井联采边坡稳定性研究：岩体损伤模拟

"基于岩体损伤模拟的露井联采边坡稳定性" 本文研究了岩体损伤在露天和井工开采中的影响以及其对边坡稳定性的影响。岩体被视为具有初始几何损伤的多裂隙介质，当受到露天和井下开采活动的影响时，应力场会发生变化，导致节理扩展，进而增加损伤，降低岩体的强度。作者采用了Kawarnoto的损伤张量概念，结合等效应变原理和断裂力学理论，对安太堡煤矿的露井联采条件下节理岩体的损伤演化进行了数值模拟。 模拟结果显示，边坡岩体在露采和井采过程中，损伤张量的时空分布具有明显的演变特征。为了更好地反映采动效应，作者建议采用损伤张量或截面损伤度作为岩体扰动的参数。这些参数可以揭示岩体强度的各向异性及其随时间和空间的变化。通过岩体质量分类系统（CSIR）的RMR值，可以确定Hoek-Brown强度参数m和s，进一步刻画了岩体强度的变化情况。 在具体应用到安太堡煤矿露井联采的边坡稳定性分析中，计算得出的安全系数在1.89至2.32之间。这一结果表明，边坡发生剪切破坏的可能性相对较小，而边坡岩体的主要破坏源可能来自于井工采空区的坍塌。因此，对于露井联采的矿山，关注井下开采对边坡稳定性的影响至关重要，需要采取有效的监测和控制措施，防止因采空区塌陷引发的地质灾害。 关键词的“岩体损伤”强调了研究的核心在于理解岩体在开采过程中的损伤机制；“CSIR分类”指的是用于评价岩体质量的系统，它在确定岩体强度参数时起到关键作用；“露井联采”则指明了研究的采矿方式，这种开采模式对边坡稳定性的挑战更大；而“节理岩体”则指出了研究对象的特性，即存在裂隙的岩石，这些裂隙会加速损伤过程并影响稳定性。 这篇研究通过理论模型和数值模拟方法，深入探讨了露井联采条件下岩体损伤的动态演化和边坡稳定性问题，为矿山安全提供了理论支持和实际指导。