采动应力分布逾渗模型

作     者：薛东杰 张泽朋 周宏伟 曹志国 王路军 王俊光 路乐乐 赵艾博 刘奎昌 XUE Dongjie;ZHANG Zepeng;ZHOU Hongwei;CAO Zhiguo;WANG Lujun;WANG Junguang;LU Lele;ZHAO Aibo;LIU Kuichang

作者机构：中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102211 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2022年第41卷第2期

页      面：319-335页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金资助项目(51504257) 中央高校基本科研业务经费青年越崎学者项目(2018B051616,2021JCCXLJ01) 

主　　题：采矿工程 采动应力 弹塑性理论 概率模型 平行杆模型 逾渗模型 

摘      要：采动应力重分布的理论求解是深地工程安全开挖和稳定性维护的力学基石。在全面回顾国内外采动力学模型的基础上,发现依赖弹塑性力学的采动力学理论解优点和缺点共存,优势在于力学单元的普适性严格保证了理论解的严谨性,缺点在于力学单元的连续性定义限制了采动应力模型获得非连续解。引入概率模型或可为采动应力分布求解提供新思路,但单纯引入概率模型获得的采动应力分布解并不能保证解的唯一性。通过对比验证基于Weibull函数、Gumbel函数和Gamma函数3种概率的采动应力分布结果,概率解和实测值之间存在偏差,这种偏差性是概率模型的非唯一性引起的。最后,以裂隙场描述参数连通概率密度为桥梁,通过平行杆模型引入逾渗理论求解采动应力分布,建立了逾渗模型,多个矿区的实测结果和逾渗模型预测值交叉验证,证实采动应力分布逾渗模型可靠且形式简洁。