露天礦邊坡岩體強度參數識別及動態穩定性評價方法

《露天礦邊坡岩體強度參數識別及動態穩定性評價方法》是依託東北大學，由楊天鴻擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：露天礦邊坡岩體強度參數識別及動態穩定性評價方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊天鴻
• 依託單位：東北大學

中文摘要

邊坡岩體強度為界定區間的未知變數，本項目從 露天礦開挖邊坡岩體損傷破壞（微震活動性）是邊坡岩體失穩本質特徵這一本質出發，首先按照傳統的節理分級統計方法，基於Hoek-brown破壞準則得到初始損傷岩體的強度指標區間範圍；然後結合實例開展擾動邊坡岩體力學分析和微震信息監測，以描述岩體特徵參數（微震變數和力學參數）的表征單元體（REV）尺度為單位統計微震變數（事件密度、地震矩、輻射能等）和岩體應力變數（最小主應力、最大剪應力等）之間的對應關係，建立基於微震監測信息反演的邊坡岩體內部損傷演化模型。提出露天礦邊坡岩體強度參數識別表征方法（讓強度折減法具有客觀依據，讓微震監測分析有牢固的力學基礎）和動態穩定性評價方法，尋求邊坡失穩過程岩體內部空間損傷劣化的微震活動性、強度弱化與邊坡動態失穩之間的聯繫，以微震前兆信息和邊坡岩體強度儲備係數為失穩判據，實現露天礦邊坡穩定性動態分析預測。

結題摘要

項目從“露天礦開挖邊坡岩體損傷破壞（微震活動性）是邊坡岩體失穩本質特徵”這一本質出發，首先基於岩石聲發射試驗，研究岩石破裂過程聲發射信息的時序特徵，建立基於聲發射信息的岩石力學參數反演和數值計算方法，為現場微震反演岩體破裂奠定基礎；然後依託石人溝露天轉地下等邊坡工程實例，基於三維岩體不接觸攝影測量技術獲取岩體表面結構面數字信息，得到初始損傷岩體的強度指標區間，進一步採用露天礦邊坡坡體內部微震監測信號識別分析方法，反演岩體內部參數，建立了微震信息與岩體力學參數及損傷演化的定量關係，提出了基於微震信息的岩體損傷參數表征方法及動態穩定性分析方法；最後基於虛擬現實技術，建成了集邊坡三維地質模型、岩體力學參數、破壞模式、微震監測和穩定性分析為一體的邊坡岩體動態穩定性虛擬現實評價系統，實現了露天礦邊坡穩定性動態分析預測，在撫順西露天礦、石人溝露天轉地下等多個礦山邊坡工程取得良好套用效果。