采动覆岩裂隙分形演化研究：基于UDEC的数值模拟

“覆岩采动裂隙网络分形演化规律研究” 本文是关于矿产开采过程中覆岩裂隙形成的深入分析，主要探讨了采动裂隙场的动态演化规律。作者许刚刚通过采用UDEC（地下工程离散元计算程序）进行数值模拟，并结合非线性分形几何理论，对采动岩体裂隙随开采宽度变化的规律进行了量化研究。 研究表明，覆岩采动裂隙的形成、发展和分布具有明显的自相似性和分形特性。这意味着在不同尺度上，裂隙的形态和结构呈现出一致性，这一特性可以通过分形维数来量化描述。随着开采宽度的增加，采动岩体的分形裂隙网络的分形维数总体上呈上升趋势，这表明裂隙网络的复杂性在增加。 然而，这个增长过程并非匀速，而是可以划分为两个阶段。第一阶段，分形维数迅速上升，其增长速率呈对数关系，这是裂隙网络快速扩展的阶段。第二阶段，分形维数的增长速度减缓，呈线性趋势，这一阶段可以看作是裂隙网络逐渐趋于稳定和复杂的阶段。 这些研究成果对于理解和预测矿井开采过程中的覆岩裂隙行为具有重要意义。它们不仅提供了定量描述裂隙演化的理论依据，也为矿产资源开发中的岩体稳定性分析、地表沉降预测以及矿山地质灾害防治提供了实践指导。此外，对分形理论在岩土工程领域的应用也有了更深入的认识，有助于未来相关研究的进一步发展。 关键词：采动覆岩；裂隙网络；UDEC；分形维数；定量描述 中图分类号：TD325 文献标志码：A 文章编号：1003－0506(2017)07－0055－04 该研究的创新之处在于将分形几何理论引入到矿产开采的覆岩裂隙分析中，通过数值模拟揭示了裂隙网络随开采活动的动态演变规律，为矿井安全管理和地质灾害预防提供了新的科学依据。同时，它也强调了理论研究与实际应用相结合的重要性，为今后类似问题的研究提供了参考框架。