多变降雨入渗-开挖卸荷耦合下岩体变形特征研究

3. 重庆大学资源与安全学院，重庆，400044.

摘 要：强降雨入渗和复杂开挖卸荷方式是影响矿山高陡岩质边坡安全稳定性的两个关键因素。为了系统研究强降雨入渗-开挖卸荷耦合下岩体的变形破裂演化特征和演化机制，本文以德兴铜矿黄牛前东部矿区为研究对象，结合工程地质勘察、室内岩石力学试验、相似材料物理模型试验、MatDEM数值模拟、理论分析等手段，分析了坡高200 m、坡角50°模型下岩体的破坏演化规律。研究结果表明：在多变降雨入渗和开挖卸荷力的共同作用下，距离采空区越近，采场顶板卸荷程度越大。此外，最大垂直位移出现在采空区上边界靠露天边坡坡脚处，与数值模拟结果一致，具体表现在MatDEM模拟应力变化幅度较大处位于坡脚，呈波峰波谷交替的形态。其中，距离采场越远，受降雨入渗和采动卸荷影响程度越小，卸荷程度也越小。研究结果可为复杂矿山开采环境下提供有效的技术支撑。

关键词：露天矿；降雨入渗；采动响应；相似模拟；数值模拟

图3  地下采场剖面布置图

图6  不同开挖阶段下的位移云图

图7 不同开挖阶段下的竖向位移变化曲线

姚奇,李小双,李启航.多变降雨入渗-开挖卸荷耦合下岩体变形特征研究[J].中国矿业,2023,32(04):91-99.