超高陡边坡与崩落法地下开采相互影响机理研究

拟用"数值模拟"、"模型试验"、"现场试验"三位一体方法，研究超高陡边坡与崩落法地下开采相互影响机理。包括：①崩落法地下开采影响下，一般地质条件和特殊地质条件（断层破碎带或原有滑体）超高陡边坡应力特征与变形破坏机理研究；地下开采爆破震动对边坡动态损伤机理研究。②超高陡边坡露天开采开挖卸荷、坡脚应力集中、潜在滑坡体滑移冲击影响下，崩落法地下采场围岩应力特征与变形机理研究。以大冶铁矿超高陡边坡露天转地下开采条件为依托，在勘察、测试和理论分析基础上，建立超高陡边坡与地下开采三维地质模型、数值模型、物理模拟系统；依据地下开采爆破震动和岩体声波测试结果，用动力有限元与损伤参量对比分析法研究边坡岩体动态损伤机理。"超高陡边坡与崩落法地下开采相互影响机理"研究，是矿山岩石力学前沿课题，其研究成果对揭示我国露天转地下高陡边坡与地下开采相互影响规律，优化开采顺序，实现安全高效开采，具有重要的理论与应用价值。

本项目以大冶铁矿超高陡边坡露天转地下开采工程条件为依托，在工程地质模型概化和岩体力学相似理论分析基础上，建立了超高陡边坡与崩落法地下开采数值模型及物理模拟试验系统，反演了边坡与地下采场不同类型岩体的力学参数。基于岩体弹塑性理论和应力波传播理论，采用数值模拟、模型试验、现场测试与理论分析综合手段，研究并揭示了：①露天开采开挖卸荷过程、最终边坡应力重分布、潜在滑体冲击等露天开采形成的超高陡边坡不利条件影响下，无底柱分段崩落法不同开采深度阶段下地下采场和上下盘围岩应力分布、变形特征及其变化规律和影响范围；②无底柱分段崩落法地下开采影响下，超高陡边坡岩体应力分布、变形特征及其变化规律和影响范围；③崩落法地下开采中深孔爆破震动影响下，高陡边坡与采矿巷道围岩的动力响应机理与损伤特征。项目结合我国露天转地下开采必然趋势的工程背景和矿山岩石力学的前沿方向选题，其研究成果丰富了矿山岩石力学的理论，为露天转地下安全开采提供了技术支持和保障，具有重要的理论与应用价值。