含断层岩体采动应力场透明化解析模型构建.docxVIP

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2025-08-29 发布于广东
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含断层岩体采动应力场透明化解析模型构建.docx

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含断层岩体采动应力场透明化解析模型构建

一、文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1矿山压力与应力场概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2断层岩体对采动应力场的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3透明化解析模型的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

二、基础理论研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.1应力场基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.1.1应力场基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1.2应力场分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.2断层岩体理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.1断层识别与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.2断层对岩体力学性质的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

三、含断层岩体采动应力场分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.1采动应力场的形成与演化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.1.1采矿活动引起的应力变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.1.2应力场的演化规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2断层对采动应力场的影响分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.2.1断层位置与应力分布的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2.2断层活动对矿山压力的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

四、透明化解析模型的构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.1模型构建的目标与原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.1.1模型构建的目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.1.2模型构建的原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.2模型构建的方法与流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.2.1数据收集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.2.2模型构建的具体步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.2.3模型验证与修正．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

五、含断层岩体采动应力场的数值模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.1数值模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

5.1.1模型假设与简化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

5.1.2数值模型的构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

5.2模拟结果的分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

5.2.1模拟结果的展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

5.2.2结果分析与解释．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

六、模型应用与实践．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

一、文档概括

本研究聚焦于含断层岩体在采矿活动影响下的应力场透明化解析模型构建问题，旨在通过科学的方法揭示矿山压力的动态演化规律，为矿井安全生产和有效设计提供理论依据。为实现这一目标，本报告首先界定了相关概念，并组织了详尽的文献综述，梳理了现有研究在断层力学特性、采动应力响应和数值模拟方法等方面的进展与不足（具体见【表】）。随后，报告重点阐述了建立含断层岩体采动应力场透明化解析模型的总体思路与框架，包括断层参数化建模、应力场动态演化