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基于FLAC 3D的节理岩体采动损伤本构模型的开发及应用



维普资讯 http://www.cqvip.com 第2卷 7 第 3期  岩 石力 学 与工程 学报  C iee o ra   o k c a i  n  n ier g hn s  un lf c   h nc a dE gn ei   J oR Me s n 、 .7 N o3 b12   .  20 0 8年 3月   Ma mh 2 0   , 08 基 于 F AC D L 3 的节理岩体 采动损伤本构模型 的  开发 及 应 用  蓝 航 ,姚 建 国 ,张华 兴 ,徐 乃 忠  10 1) 00 3  ( 科学 研究 总院 开采 研 究分 院 ,北京 煤炭 摘要 :矿 山开采沉陷是具有各种裂隙的岩体在采动应力 作用 下所 发生的再变形和再破坏过程,裂隙随着开采 的推  进不断扩展。如 果把矿 山岩体原始裂隙看作是初始损伤 ,则可将 随井 工开采推进形成 的裂隙扩展看作是损伤 的演  化 。根据几何损伤理论 中的裂隙张量和 F AC L ∞莫尔 一 库仑模型 的塑性流动格式建立考 虑初始损伤 的节理岩体弹  塑性本 构模 型的数值格式 ,在 vc + + 开发环境中编写这种 本构模 型,供 F AC 。调用。通过一个单轴压缩数值试  L   验对 比,验证该模型应用于节理岩体的合 理性 。结合采矿工程实际 ,考虑初始损伤的演化,建立节理岩体采动损  伤本构模型 ,对安家岭露天矿南端帮边坡下 的井工开采进行数值模拟 ,得 出露天煤矿 台阶状边坡地表不 同于平地  地表的移动变形规律:台阶处 的地表移动范围 比平地处大;各级 台阶处的变形 比较集 中。井工开采对上覆边坡岩  体造成较大的扰动 ,不利于边坡的稳定:坡体地表 出现安全度小于 1的区域 ,坡体台阶受拉处安全度最小 。模拟  结果可为露井联采条件下井工开采设计和维护边坡 稳定提供 合理建议 。   关键 词;采矿 工程 ;开采沉 陷:节理岩体 :本构模 型;采动损伤;F A ∞;露井联采  LC 中圈分类号lT       D3 1 文献标识码 :A   文章编号 :1 0 6 1( 0) — 7 — 8 0 — 952 8 3 52 0  0 0 0 DEVELoP ENT AND  M   APP CATI LI oN    oF CoNS TUTI TI VE  oDEL    M oF J NT OI ED  RoCK  AS   M SDAM AGE  DUE  M I NG  To  NI BAS ED  ON  LAC3  F D LAN   n Ha g, YA O in o, ZH AN G  u xi g, XU  az on   J a gu H a n N ih g ( o l nn   a c , C iaC a  sa c  n tue C a  igBrn h Mi hn   o l e rhI si t,Be ig 1 0 1 , C ia  Re t in   0 0 3 j hn ) Ab t a t M i i g s b i e c   f n si ap o e u e o   。 it ri n a d r 。 a g   f o k m a s t   l k n s f sr c : n n   u sd n e o   e  s   r c d r   f e d so t   n  e d ma e o   c   s  h a l i d     mi   r o r wi   o c a


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