考虑卸荷应力路径的深部采空区失稳局部能量释放判别准则

摘要：

对采空区形成过程中围岩应力路径特征进行分析,并对卸荷荷载进行求解.基于深部开采应力卸荷机制,以程潮铁矿为工程背景,建立深部采空区卸荷失稳分析模型,引入局部能量释放率指标对采空区卸荷过程中能量演化规律进行分析,并基于尖点突变理论建立了围岩失稳局部能量判别准则.研究表明,随着开采的进行,采空区围岩局部能量释放能呈4次多项式增长,增加速率逐渐增加;局部能量突变判别值计算表明,最终采空区系统处在稳定状态,虽然底部结构中的塑性区体积最大,但其对应的单位体积局部能量释放率相对较小,说明相对稳定性较好.局部能量释放率分布云图表明,水平方向上以能量释放为主,垂直方向上以能量集中为主,符合深部开采特征.综上所述,深部卸荷力学模型能有效体现采空区形成过程中围岩的稳定状态,局部能量释放率反应能量释放、转移及耗散等动态过程,为深部采空区稳定性研究提供了重要的参考.

关键词：采矿工程、深部矿山、采空区、卸荷、局部能量释放率、尖点突变

所属期刊栏目：35

分类号：TD853(矿山开采)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51374033;教育部博士点基金项目20120006110022 Supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant No.51374033 and the Doctoral Scientific Fund Project of the Ministry of EducationGrant No.20120006110022

在线出版日期：2016-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：217-224