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作者:胡传宇;梅甫定;刘新强;汪光德;张国华;
单位:中国地质大学(武汉)工程学院;辽宁大学灾害岩体力学研究所;鲁中矿业有限公司;
摘要:为研究蠕变条件下空场暴露时间对采场稳定性的时空效应,以港里铁矿软岩空场嗣后充填为工程背景,基于引入时间因子t的Mathews稳定图法,选取典型软岩采场,计算了不同空场暴露时间下的采场失稳概率;同时,采用有限差分法数值模拟软件FLAC~(3D),对矿柱建立了伯格斯(Burgers)蠕变本构模型,并通过磁铁矿蠕变特性试验验证了模型参数;进一步地,通过调用Burgers蠕变本构模型,建立了采场三维数值模型,模拟了实际时间步下空场围岩的损伤变形演化过程,并结合采场围岩等级划分及容许极限位移判据,分析了空场暴露时间对采场稳定性的影响。结果显示:空场形成约52 d内,采场保持相对稳定;当空场暴露时间超过90 d时,采场稳定性明显恶化,稳定性概率由稳定区进入破坏和严重破坏区;当暴露时间超过114 d时,采场将发生严重的大变形失稳破坏。该研究结果可为空场嗣后充填法矿山的回采与充填设计提供指导。
关键词:空场稳定性;;暴露时间;;蠕变效应;;Mathews稳定图法;;稳定性概率;;数值模拟
基金资助:国家自然科学基金项目(42277173)