弱化硬岩强度促进自然崩落法崩落进程的作用机制

摘要

为探明弱化硬岩强度对崩落进程的影响机制，建立斑岩型厚大铜矿区大型三维精细化数值模型，通过对矿岩力学强度参数无弱化、弱化30%及50%这3种工况进行自然崩落全过程数值模拟，揭示不同硬岩强度弱化条件下崩落矿量、崩落形态及崩落速率的时空演化规律.结果表明：应变软化弹塑性本构模型可有效表征自然崩落过程中形成的5层结构.矿岩弱化程度显著影响崩落进程，硬岩未弱化时易受夹制力作用而难以形成连续崩落，而弱化后呈现典型的非连续崩落特性，经历缓慢增长、突变、持续增长及停滞4个阶段.弱化后累计崩落矿量相较于无弱化情况有较大提升，崩落体形态由团状演变为穹窿状，最终形成圆台状.研究成果可为自然崩落法在中等-难崩硬岩矿山的应用中提供理论依据.

关键词

矿岩弱化 / 崩落规律 / 崩落形态 / 自然崩落法