基于颗粒流的层状矿岩细观参数标定研究

摘要

细观参数的标定对于应用PFC颗粒流软件研究开挖卸荷下层状矿岩破坏机理具有重要意义。为标定颗粒及黏结细观参数,首先开展大量的平面单轴压缩和拉伸数值试验。以颗粒的弹性模量、摩擦系数、刚度比和平行黏结的弹性模量、刚度比、法相黏结强度、黏聚力等为自变量,对岩石的宏观性质进行多元线性回归分析,拟合出岩石单轴抗压强度、抗拉强度、泊松比和弹性模量的回归方程。通过回归方程确定岩石细观参数,在此基础上采用PFC2D软件模拟完整岩石试件单轴压缩试验,对比模拟结果与室内试验结果,二者吻合度较高,验证了岩石宏观力学参数与颗粒及平行黏结细观参数关系式的有效性,揭示了单层矿岩开采过程中顶板裂隙扩展规律,为金属矿山层状矿岩采空区失稳机理与稳定性研究提供了技术支撑。