基于微震反演裂隙的采动岩体损伤分析方法及其工程应用

采动条件下岩体发生渐进损伤诱使裂隙萌生、发展和贯通,继而形成导水通道诱发突水灾害.该过程涉及裂隙演化及岩石损伤等问题,使得突水灾害具有动态复杂性的特点.显然,从理论上准确解译突水通道及其演化规律是十分困难的,需要依靠现场监测和数值模拟手段.为此,从"岩体变形破裂过程中,微震现象的主要本质是裂隙的扩展"学术观点出发,建立了基于微震反演裂隙的各向异性损伤模型,并将该模型与FLAC3D数值模拟分析相结合,期望将岩体宏观力学行为与裂隙发展相联系.最后,将研究成果应用到张马屯铁矿注浆帷幕突水通道分析中:对帷幕失稳区损伤系数及损伤张量进行了分析;标定了突水通道;并从渗流–应力–损伤角度建立三维数值计算模型,研究了帷幕与采场之间围岩应力及屈服特性,确定了岩体采动诱发突水通道特征及其形成机理,以期为矿山安全开采和水治理设计提供帮助.