深部硬岩开采：弹性模量对围岩稳定性影响最大

"岩体力学参数灵敏度分析的正交有限元法 (2004年)"这篇论文主要探讨了在冬瓜山深部硬岩开采过程中，如何通过岩体力学参数的正交有限元法来评估和分析这些参数对围岩稳定性的影响。论文的核心在于建立了一个弹塑性力学本构模型，这是理解岩石在开采过程中的行为和响应的关键。 论文作者郭立、马东霞、吴爱祥和李青松基于前期的实验研究结果，构建了这个模型。该模型考虑了五个重要的物理力学参数：弹性模量E、泊松比μ、粘结力C、密度ρ以及内摩擦角φ。这些参数是描述岩石力学性质的基本指标，直接影响着岩石在受力状态下的变形和破坏模式。 在分析过程中，他们采用了正交实验方法来设计计算方案，这是一种统计优化技术，能有效地评估多个因素之间的交互效应，并在有限的计算资源下获得全面的参数敏感性信息。通过有限元数值模拟，他们能够量化每个参数对采场围岩稳定性的影响程度。 分析结果显示，弹性模量E对采场稳定性的影响最为显著。弹性模量E反映了岩石抵抗形变的能力，其值越大，岩石越坚硬，因此采场的稳定性越好，岩体位移也就越小。其次是泊松比μ，它描述了岩石在受到剪切力时的横向应变，对稳定性也有显著影响。而内摩擦角φ和密度ρ的影响则相对较小，这可能是因为在某些条件下，它们对岩石整体变形模式的影响不如E和μ那么直接。 此外，论文还指出，粘结力C与岩体位移的关系与E和μ有相似的变化规律，这意味着提高C值也可能有助于增强采场的稳定性。这些发现对于优化开采策略，预防和控制矿井灾害具有重要的实践指导意义。 该论文通过正交有限元法对岩体力学参数的灵敏度进行了深入研究，揭示了不同参数对深部硬岩开采稳定性的影响程度，为采矿工程提供了有价值的理论支持和计算工具。这一工作对于理解和预测岩石在复杂开采环境下的行为，以及制定更安全、更有效的矿山开采计划具有重要意义。