尖点突变模型:矿柱失稳的关键洞察

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本文主要探讨了"基于尖点突变模型的矿柱失稳机理研究"这一主题,发表于2006年的《采矿与安全工程学报》第二十三卷第二期。作者王连国和缪协兴,他们是来自中国矿业大学理学院的研究人员,专注于岩石力学与采矿工程领域。 论文的核心内容建立了一个基于突变理论的尖点突变模型来分析金矿矿柱的失稳行为。通过运用定态曲面方程和分支曲线方程,作者推导出了两个关键参数:矿柱应力强度比Fq和临界破坏宽度rp1。研究发现,当矿柱应力强度比Fq大于1或者临界破坏宽度rp1时,矿柱将面临失稳风险;反之,若Fq小于1且rpz小于rp1,则矿柱处于稳定状态。特别地,在控制平面上的尖点曲线右分支附近,矿柱破坏宽度的微小变化可能引发失稳的突然转变。 作者通过实例分析验证了该模型的有效性,认为它能准确地描绘出矿柱应力强度比的发展趋势,并在矿柱失稳预测方面具有较高的精度。研究背景涉及国家自然科学基金重大项目、基金项目以及国家重点基础研究发展规划项目,显示出该研究具有重要的学术价值和实际应用意义。 关键词包括"矿柱"、"失稳"和"尖点突变模型",表明了论文的核心关注点在于理解矿柱结构在特定条件下的稳定性及其潜在的失效模式,这对于矿井设计、开采安全及工程实践具有显著的指导作用。整体而言,这篇论文深入探讨了矿山工程中的一个重要问题,对于保障采矿行业的安全运营具有实际价值。