结构化岩体开采沉陷的协同突变原理及控制方法研究

该项目针对岩体的天然属性—结构性（初始损伤）对开采沉陷的影响，并结合采动岩体再生裂隙（再生损伤）的演化规律及其在开采沉陷过程中的作用，应用先进的损伤力学、分形几何学、协同学和突变理论，系统地研究了结构化岩体的采动应力作用下，由初始损伤扩展，形成非规则的分形裂隙网格，到众多裂隙分叉、协同扩展，再到岩层（或岩块、岩体）突变失稳、开裂滑移，导致岩体的变形和破坏，并向上传递到地表所完成的自组织沉陷过程。综合提出了采动岩体沉陷的损伤效应、分形特征、协同原理及突变失稳机制；建立了以采动岩体结构深化为序参量的非线性动力学模型和采动岩体结构系统中的几个突变失稳破坏准则。并基于矿山开采沉陷的非线性机理和规律，提出了开采沉陷损害的控制方法。