文摘

分析描述内部压力填充质量颗粒制成的人造材料(水泥粘贴回填,CPB),一个新的3 d有效应力模型。开发模型集成了主教有效应力原理、保水性的关系,和拱效应。所有可测量的实验数据确定模型参数。模型的不确定性参数进行了敏感性分析。一系列的模型应用程序进行调查的影响领域体内部应力的情况而定。获得的结果表明,该模型能够捕捉操作时间的影响,采场几何,和岩石/ CPB接口属性体的有效应力。因此,开发模型可以作为一个有用的工具对心脏结构的优化设计。

1。介绍

作为一个相对较新的回填方法,巩固了粘贴回填(心脏、脱水尾矿的混合物、液压粘合剂,和水)技术已逐渐成为一个世界各地的标准做法1,2]。由于快速力量收购(3体),可以提供可靠的地面支持邻斯特普,从而提高矿业周期和效率。此外,由于尾矿用作心脏制备的主要成分,然后注入采空区地下空间(称为采场),体外循环技术可以被认为是一个有效的和有吸引力的替代传统的尾矿表面处理(即。的尾矿蓄水池或大坝)(4),从而增强了相关机械(强度和稳定性)5)和微观结构(总孔隙度和孔隙大小分布)属性(6)和减少相关的环境问题(如酸性矿山排水、酸/硫酸袭击,重金属浓度,等等)(7- - - - - -9]。因此,体外循环技术已被广泛采用在地下采矿和开始取代传统的回填方法(即。、水力充填和胶结碎石)[10,11]。

然而,粘结剂的成本可能达到总数的80%回填运营成本(12,13]。因此,体外循环的优化设计成为回填工程师和研究人员的主要任务。体最优设计的先决条件是可靠地评估体内部压力。以前的实验室和现场研究[14)发现,岩石/ CPB界面阻力(即。,the我nterface friction stress and adhesion) can dramatically reduce vertical stress acting on the stope floor (i.e., the arching effect). Moreover, the water drainage through the barricade (i.e., a retaining structure for fresh CPB constructed near the stope entrance) can cause the dissipation of pore-water pressure (PWP) [15),从而影响CPB质量的有效应力。因此,准确、可靠地评估和预测体的内部压力,液压和机械过程的影响下岩石/ CPB接口交互必须充分考虑。

研究内部压力的变化和相关的影响因素,开展广泛的实验室试验和现场监测项目进行。例如,以前的实验室研究[16- - - - - -20.]发现,固化压力、排水和结构填充属性(例如,填充率和序列,灌装,灌装间隔时间,并填充表面角)影响材料特性的进化(如渗透系数、抗剪强度参数、弹性模量、等等)和心脏的内部压力。此外,现场监测项目进行了评估的进化工务计划(21)和总压力(22在斯特普与各种混合配方和现场条件。现场测量为斯特普的拱效应提供直接证据。此外,由于分析模型可以提供一个简单的评估体的总压力封闭解,分析方法已经广泛应用于心脏结构的优化设计。相应地,一系列的分析方法提出了通过极限平衡分析(23,24]。然而,骨骼变形和强度发展是由有效应力控制而不是总压力(25]。因此,有必要探讨在体外循环结构有效应力的变化。然而,现有的分析方法关注总压力的评价,而不是心脏的有效应力。因此,本研究旨在(1)开发3 d有效应力分析模型来评估心脏内部的压力,这充分考虑液压和机械过程的影响心脏的影响下岩石/ CPB交互和(2)调查CPB质量的内部压力的变化与各种灌装操作时间、采场几何,和岩石/ CPB接口属性。

2。制定一个3 d有效应力分析模型

开发3 d特征的有效应力分析模型内部应力在心脏,前提是确定负责压力变化的机制。然后,采用有效应力假设推导的模型应该被识别。之后,可以进行极限平衡分析推导的数学模型。一个示意图(见图1)在地下采场原位CPB质量采用阐明体应力变化的机制。

如图1自重荷载增加,回填操作后放置到采场。与此同时,工务计划逐步建立了充填过程。然而,工务计划的耗散引起的街垒排水伴随着填充过程。相应地,工务计划-出现在顶部面积CPB质量和有效应力的大小和空间分布变化。此外,岩石/ CPB接口交互可以削弱自重应力的垂直应力的影响在填充质量(26]。因此,可以将合成垂直应力明显低于心脏的自重压力对于一个给定的高度。正如上面提到的,回填操作,摇滚/ CPB接口交互,街垒排水质量控制有效应力的变化在填补。考虑到现实的地下开采条件变量岩石可能存在的邻居,硬摇滚(火成岩和变质岩)被认为是在这个研究。

2.1。CPB中有效应力的定义

由于街垒排水PWP耗散发生在心脏,从而导致饱和状态的变化。作为一个结果,一个非饱和区逐渐出现在前政权的填充质量和分开的饱和区当地的水位。工务计划的变化影响了有效应力的大小和空间分布。分析描述有效应力的变化,主教有效应力σ”(27采用): 在哪里σ, ,和P_一个分别代表总压力、工务计划和孔隙压力和空气χ有效应力是主教的参数(χ对饱和心脏和= 1χ对干CPB) = 0。人们已经发现,主教的参数χ强烈依赖于饱和度年代(例如,χ=χ(年代))(28]。后者可以由基质吸力(−P_一个通过保水曲线)。因此,主教的参数χ也可以与基质吸力。在这项研究中,提出的经验模型哈利利和Khabbaz [29日)是用来描述之间的关系χ和基质吸力(−P_一个): 在哪里P_e代表了空气入口和价值R是一个拟合参数。基于实验研究土壤包括冰碛物,14日淤积,砂质粘土,粘土,R=−0.55获得(29日]。的粒径,尾矿的范围可以从细沙泥级粒子,这是非常接近的土壤调查研究由哈利利和Khabbaz [29日]。因此,R本研究采用=−0.55。此外,基于前面的研究保水曲线(人们)的体外循环(30.),空气入口价值P_e=−200 kPa用于这项研究。此外,需要注意的是,方程(2)只有有效时,基质吸力大于空气进口价值;否则,该值χ= 1 (31日),即心脏仍然完全饱和。

假设孔隙气压zero-gauge压力与大气压力(例如,P_一个= 0)。因此,用方程(2),P_一个= 0到方程(1),有效应力可以改写如下:

将液压过程分为有效应力的影响,在CPB工务计划(包括饱和和不饱和区)应该确定。为此,位置(例如,H_wt当地应该首先确定水位)。工务计划,积极在饱和区可以被认为是静水压力,和上面的工务计划-当地地下水位空间分布可以确定的饱和程度和保水性的关系(即。,该中心模型)。

应该注意的是,当地地下水位随时间变化的位置t由于排水通过路障。因此,不饱和带的厚度H_wt可以表示如下: 在哪里当地地下水位的运动速度,流出速率有关吗孔隙水通过路障。在这项研究中,一个线性关系和假设如下: 在哪里l_一个和l_B分别代表了采场的长度和宽度,la和磅指街垒维度是一个常数尺度参数与渗透系数比心脏和路障(=K_CPB0/K_B与K_CPB0和K_B体的初始渗透系数和路障,分别)。的详细信息的决心K_CPB0和K_B将在确定模型的部分参数。平均孔隙水流速通过路障由达西定律可以计算: 在哪里K_b表示街垒的渗透系数,W_b街垒的厚度,H指的是回填高度,可以由填充率和策略: 在哪里H_国际扶轮是总填充高度我th充填序列,t_国际扶轮之间的休息时间吗我th填充和(我+ 1)th填充序列n是总填充序列采用回填操作。在方程(7)、填充率和充填序列是目前研究中充分考虑。用方程(5)和(6)方程(4)和应用初始条件(H_wt= 0时t= 0)收益率如下:

然后,有效的饱和程度年代_e(年代_e= (θ−θ_r)/ (θ_年代−θ_r),θ_年代饱和含水量,θ当前的含水量,θ_r残余含水量)被假定为线性分布在非饱和区(例如,年代_e=h/H_wt与h体的厚度相对于顶面)。因此,非饱和区中的负面工务计划可以由保水曲线(人们)。先前的研究[30.,32在心脏已经证明范Genuchten模型(33)能够准确地预测体材料的保水能力。 在哪里α和米表示van Genuchten模型的参数。参数的详细信息确定其模型将提供的部分模型参数的确定。

因此,负工务计划可以用有效的饱和程度(例如,年代_e=h/H_wt(即)到中心模型。方程(9)):

因此,有效应力的空间分布在CPB质量可以表示如下: 与 在哪里是指孔隙水的单位重量。

正如前面讨论的,拱效应导致垂直应力和自重应力之间的差异。因此,总应力方程(3不能由上覆岩层压力)。总压力的详细讨论确定体下面的小节中介绍。

2.2。总在心脏压力拱效应

评估体的总应力拱效应下,心脏结构的受力分析首先是通过极限平衡分析。然后,极限平衡分析是用来获得体的总应力的分析模型。执行力分析体外循环质量,代表体薄层的选择填充质量。有关力薄层绘制在图2。值得注意的是,由于材料特性常数假设在这项研究中,材料属性的空间变化由于不同的填充和养护条件是被忽视的。因此,只有代表体薄层的选择依赖当地地下水位的位置。因此,选择一个代表层以上水位确定的总应力部分饱和区,而另一层代表选择低于当地水获得的总压力完全饱和区。

如图2力的代表薄层可以分为两类,包括体积力和表面力。具体地说,前者指的是自重载荷(即,G_体外循环)由于重力的影响,后者包括界面阻力(即。、界面剪切力F_年代和界面粘附力F_c)和顶部垂直力(即, )和底部(例如,+ )体表面的层。此外,界面剪切力(即,F_年代)应该被认为是一种反作用力引起的横向力(即,F_h体)在岩石上/接口。自代表CPB层是处于平衡状态的作用下体积力和表面力,平衡分析方法可以利用获得的总垂直压力。然后,水平应力可以通过反应系数计算。

2.3。总压力在非饱和区

基于薄层的受力分析体外循环,身体的力量G_体外循环在非饱和区(例如,h<H_wt)可以表示如下: 在哪里γ_CPBu体是不饱和的单位重量,l_一个和l_B分别表示采场的长度和宽度,dh是代表薄层的厚度。

此外,代表元素还受到地面部队,包括顶部和底部表面垂直应力和界面阻力(即。,界面剪切力和粘附)。前(即。,thevertical forceF_V)可以通过垂直应力计算σ_V:

界面阻力,摩擦界面组件(例如,F_作为和F_废话)可以由水平应力(即,σ_h非盟和σ_h部)和界面摩擦角ɸ:

计算出的水平应力可以垂直压力和反应系数的乘积K。

用方程(17)到方程(15)和(16),界面剪切力可以改写如下:

界面粘附力(即F_交流和F_公元前)可以计算如下: 在哪里c代表了摇滚/ CPB界面附着力。

获得总垂直应力的解析解的非饱和区CPB质量,利用垂直方向的力平衡方程:

然后,用方程(13),(14),(18)- (21)方程(22),总垂直应力高于当地的水位(h<H_wt)可以通过应用解决初始条件(例如,σ_vu= 0时h= 0):

2.4。总压力完全饱和区

在地下水位以下的(例如,h≥H_wt),也可以进行类似的受力分析代表体薄层。(即身体力量。体,重力G_体外循环在完全饱和区可以表示如下: 在哪里γ_体外循环是单位重量的心脏完全饱和状态。

此外,饱和的表面力薄层以类似的方式可以确定采用在体不饱和层。垂直的力F_V可以表示如下: 与σ_vs随着垂直压力作用于饱和薄层表面。

体岩石/界面阻力(即。,我nterface friction and adhesion forces) can be defined as follows:

当地地下水位以下的(例如,h≥H_wt),垂直方向的力平衡方程可以得到方程(24)- (29日)方程(22)。推导出垂直压力的饱和区,当地水的顶部表面边界条件表(例如,h=H_wt)是必要的。相应的垂直应力可以表示如下:

然后,应用初始条件(即。方程(30.),总垂直应力在饱和区(例如,h>H_wt通过积分方程)可以推导出:

应该注意的是,界面剪切强度参数(附着力c和摩擦角ɸ)采用方程(24)和(33)指的是总应力抗剪强度参数,可以通过直接剪切试验测量岩石/ CPB样本。因为主教有效应力(方程(11)采用定义不饱和的有效应力(即,χ< 1)和完全饱和的(例如,χ= 1)区域,有效抗剪强度参数是不需要在目前的研究。

2.5。三维体的有效应力模型

有效应力,而不是总压力控制体的机械性能。因此,为了描述内部有效应力的变化,一个3 d体有效应力模型材料是必要的,它可以用方程(23)和(31日)方程(11)基于主教有效应力的定义。 与

在方程(32),存在大量的模型参数(包括反应系数K,其参数α和米、界面摩擦角ɸ、粘连c和渗透系数K_b)。详细的讨论提供了模型参数的确定模型参数。

3所示。确定模型参数

实现开发3 d(即有效应力模型。方程(32)),相关的模型参数是必需的。对回填的组件系统,相关的模型参数可以分为三组心脏材料特性包括(1)(2)岩石/ CPB接口属性,和(3)属性相关的街垒。每组的相关讨论确定模型参数下面提供。

3.1。摇滚/ CPB接口属性

正如上面提到的,垂直应力主要受岩石/ CPB界面剪切力和粘附。相应地,摇滚/ CPB接口属性包括界面摩擦角ɸ和附着力c是必需的。在这方面,广泛的实验研究进行了(14,34,35]。体测量岩石/界面摩擦角是列在表中1。结果表明界面属性显示为每个组没有明显变化的实验数据,证明假设的常量接口属性采用本研究是合理的。因此,界面摩擦角和粘附的平均值从收集到的数据表1本研究中使用,即ɸ= 31.5°和c= 14.2 kPa。

3.2。体材料特性

除了摇滚/ CPB接口属性,总水平应力σ_h需要计算界面摩擦力。定义的水平应力可以总垂直压力和反应系数K(例如,σ_h=K )。因此,所需的反应系数评估水平应力。期间和之后回填操作,将小岩墙运动。出于这个原因,反应系数在休息的时候K_r(例如,K_r= 1−罪φ与φ随着内摩擦角CPB)在本研究采用。此外,以往的研究(14,34)表明,心脏的内摩擦角φ体几乎等于岩石/界面摩擦角吗ɸ(例如,φ=ɸ)。正如前面所讨论的,ɸ= 31.5°。因此,体的内摩擦角,即φ= 31.5°。相比之下,的测量数据φ在文献中报道(见表2),φ= 31.5°体合理的材料。

确定保水性的关系,其模型参数(例如,α和米)是必需的。的参数α空气入口的逆相关价值P_e(例如,α=−/P_e与单位重量的孔隙水)。正如上面提到的,空气入口价值P_e=−200 kPa采用在这项研究中。因此,参数α= 0.049米⁻¹可以获得。相比之下,的报告值α(例如,0.002 m⁻¹到0.065⁻¹)表3,α= 0.049米⁻¹是一个合理的价值和从事这项研究。此外,无量纲参数与固体颗粒的孔隙大小分布的宽度(33]。基于先前的研究人们的心脏(例如,30日,39岁,和40),参数米在范围从0.25到0.62(见表3)。因此,平均价值米= 0.44被用于这项研究。

3.3。街垒的材料属性

CPB街垒可以由各种材料(如多孔砖、混凝土、木材框架,喷射混凝土,等等)。然而,避免过度PWP作用在街垒结构、透水混凝土路障砖在实践中通常采用建造街垒[41,42]。测量数据的混凝土砖的渗透系数(即,K_b)通常在0.03厘米/秒,0.31厘米/秒(见表4)。因此,平均价值K_b= 0.17厘米/秒在目前的研究工作。

如方程所示(5),持续的尺度参数需要当地水的运动速度表的定义 。在这项研究中,不断扩展中定义的参数是体的渗透系数的比例和路障(例如,=K_CPB0/K_b)。在这项研究中,假设初始渗透系数等于尾矿的同行。尾矿的渗透系数的测量数据列在表中5和渗透系数的平均值的新鲜K_CPB0= 3.4×10⁻⁴cm / s。正如前面所讨论的那样,平均价值K_b= 0.17厘米/ s是在这项研究中采用。因此,尺度参数= 2×10⁻³在这项研究中使用。

4所示。敏感性分析

开发模型中采用的材料参数从矿山开采可能会改变。因此,有必要进行敏感性分析,分析模型参数的变化引起的不确定性。在这项研究中,界面摩擦角的影响ɸ(例如,therock/CPB interface property) and the coefficient of permeability of barricadeK_b(例如,theproperty of barricade) were investigated. To clearly demonstrate the effect of investigated parameters on the internal stress in CPB, a control stope is selected as a reference. The dimensions of stope and barricade and filling strategies and rate adopted in the control stope are listed Table6。表中列出的模型参数7是用于控制采场。监控点位于采场地板上。

为模型的实现,回填率将被用来计算当前灌装高度,H根据方程(7)。应该注意的是,斯特普多充填序列可能采用。相应地,其余时间(t_国际扶轮)被认为是在每个充填序列,并填充高度将在每一个休息时间保持不变t_国际扶轮。因此,分段函数(方程(7)可以用来捕获回填策略在实践中使用。回填高度后,当地地下水位的进化,H_wt,将由方程(定量评估8)。在方程(8),当地的水位将会改变其空间位置随着时间的流逝,用于捕获水损失排水。当灌装高度,H和地方水位的位置,H_wt确定,相应的总压力、工务计划,有效应力可以通过方程计算(32)。因此,该模型可以分析描述体内部应力的时空演化。然后,该模型实施执行敏感性分析和模型应用程序。

4.1。界面摩擦角

界面摩擦角ɸ可以直接导致体之间的界面剪切应力的发展质量和围岩,从而影响心脏的内部压力。在这项研究中,三个不同的界面摩擦角包括25°,31.5°,40°。体内部应力的发展有不同的界面摩擦角是绘制在图3。从这个图中,可以发现内部应力敏感的界面摩擦角的变化,从而体之间的相互作用和岩石墙壁。与界面摩擦角的增加,减少有效应力被观察到。这是因为大的界面摩擦角会导致更高的界面剪切应力,因此,一个更大的程度上,减少心脏的内部压力(即。,加强拱效应)。

4.2。街垒的渗透系数

工务计划通过路障排水结构引起的变化,从而影响心脏的有效应力。相应地,渗透系数K_b在街垒排水的过程中中扮演着关键角色。因此,有必要研究的影响K_b在心脏内部压力的变化。在这项研究中,一系列的渗透系数包括0.2厘米/秒,0.17厘米/秒,0.14厘米/秒。如图4有效应力,演示了日益增加的趋势K_b。这是由于更高的价值K_b可以增强街垒排水,从而在更大程度上减少工务计划。因此,高有效应力在CPB与一个更大的价值K_b。

4.3。模型应用程序

由于矿体的违规行为,各种采矿方法,并回填策略,结果回填情况可能不同于矿山开采(38]。因此,开发模型被用来解决实际问题,包括操作时间的影响,采场几何,和岩石/ CPB接口属性体的内部压力。清楚地展示的影响因素调查下面选择一个控制采场作为参考。所有调查都是通过一些特定的调整控制采场。表中列出的模型参数7是用于控制采场。采场的维度和路障和填充策略和采用控制采场表列出8。监控点位于采场地板上。

4.4。操作时间的影响

由于上演体放置到采场和排水通过路障,内部压力(有效应力、总应力、和工务计划)可以证明强烈时间特征(2,47]。在方程(32工务计划),开发模型包含的进化(工务计划包括积极的和消极的)和总压力(即。体,不同的单位重量的饱和和不饱和状态)中有效应力的预测。因此,有效应力的变化随着时间的推移可以开发模型进行描述。在这项研究中,控制采场选择评估体内部应力的变化与时间。内部压力的进化体绘制在图5。从这个图中,可以观察到(1)有效应力逐渐增加在填充阶段,postfilling阶段,主要归因于总垂直应力的增加与新鲜CPB涌入采场和排水通过路障和(2)在休息期间(从1天到2天),有效应力显示了一个增加的趋势虽然没有新鲜体放入采场在这个阶段。这是因为孔隙水损失的街垒排水。如图5从86 kPa,工务计划减少到64 kPa休息期间,这有助于增强体的有效应力。因此,上演了灌装操作指定的休息时间是有利于改善心脏结构的稳定。获得的结果表明,开发的模型能够描述体内部应力的变化与操作时间。

此外,由于排水通过路障,工务计划-将在CPB生成。因此,有必要探讨空间分布的PWP CPB手术时间。工务计划的比较与采场高度不同的操作时间绘制在图6。从这个图中,可以观察到,在填充阶段(从0到4天),工务计划显示了对于一个给定的采场增加高度。正如前面所讨论的那样,这是由于连续位置的新鲜缅共进采场。此外,水位也增加的位置随着时间的推移,在充填阶段。然而,在postfilling阶段工务计划显示了相反的趋势。具体来说,工务计划变得更加消极的对于一个给定的高度,和地下水位随时间而减小。因此,结果表明,灌装操作和排水通过路障可以显著影响心脏的工务计划的分布。开发模型能够描述的空间演化在CPB工务计划。

4.5。影响采场的几何

正如上面提到的,采场几何可能不同于两个采场由于矿体的违规行为和不同的回采方法。研究采场几何形状的影响,三种不同的采场高度包括15米,30米,45米。在这种情况下,模型参数的值是相同的,采用控制采场。图7提出了内部压力不同采场高度的发展。结果显示,正如所料,采场(即高度。,theb一个ckfilling heights) has a significant effect on the variation of internal stress in CPB. Specifically, a higher level of effective stress is obtained in the CPB with a higher stope height (see Figure7(一)填写完成后)。这是由于较大的总压力较高的体开发的填充高度(见图7 (b))。然而,填充高有效应力的贡献与采场高度的增加变得越来越小。例如,年底灌装操作这三个斯特普,30米和45米的有效应力情况下,分别增加了40% (163 kPa)和52% (178 kPa)的总统(117 kPa)获得在采场15米的高度。这部分是因为拱效应可以减少总压力更大程度上对CPB后观察到更高的高度和部分原因是更高的PWP灌装操作更高的填充高度情况下(见图7 (c))。工务计划的增加可以减少有效应力的发展,从而进一步导致有效应力的非线性变化。与之前的研究结果是一致的(38)在心脏内部压力的变化。

4.6。体效应的岩石/界面附着力

由于岩石/ CPB界面阻力,结果总体垂直应力小于其自重压力,即拱效应归因于交互的接口。岩石/ CPB接口交互包含两个组件包括界面摩擦应力和附着力。从数学的角度来看,界面摩擦角的贡献和粘附拱效应是一样的。因此,只有界面附着力c选择调查的影响岩石/ CPB接口交互在心脏的内部压力。为此,一系列的界面粘附值:10 kPa, 15 kPa, 20 kPa选择在这个研究。体内部应力的比较不同的界面粘附呈现在图8。它可以观察到较低的总压力较高的体获得的界面粘附(见图8(一个)),即增加界面的拱效应增强附着力。此外,需要注意的是,在方程(32),界面粘附仅影响总压力,这意味着工务计划合成这三例是一样的。与界面粘附的变化,因此,有效应力的发展是由总应力的变化。因此,较低的总压力可以减少体外循环(图的有效应力水平8 (b))。结果表明,界面粘附的变化可以显著影响心脏的内部压力。因此,交互的接口应纳入体结构的优化设计。

5。讨论

多孔介质复杂反应,心脏强烈的行为和性能影响拱效应(48),固化条件(例如,围岩温度和排水)(49),混合配方(水泥含量、尾矿类型和水灰比)(50),和回填操作(填充率和序列)51]。本研究的重点是摇滚/ CPB界面行为的影响的内部压力。分析模型(方程(32)是基于极限平衡分析和开发的几个假设(包括常数材料属性和水平方向均匀分布压力)。因此,有必要确定相关的开发模型的工程应用的局限性和未来的研究。

首先,常数材料特性是本研究假设。因此,这个模型并不适用于内部压力的影响下的预测(1)粘结剂水化等材料性能的提高CPB凝聚力和界面粘附和(2)体积变化porosity-dependent材料特性如渗透系数和相关PWP过剩缅共的发展。其次,进行均衡分析代表体薄层,均匀分布压力(总压力、有效应力和工务计划)是假定在水平方向上。然而,由于不均匀沉降(52)和摇滚/施接口交互(38在心脏),特别是在狭窄的采场,心脏内部应力的不均匀分布会在CPB质量。因此,该模型(方程(32)在斯特普可能高估了拱效应。第三,它假定工务计划的变化是由于排水通过街垒。然而,存在几个额外的因素(例如,用水通过粘结剂水化,水蒸发体的顶面、体和水之间的交换和破碎岩石墙壁)领域工务计划的变化(51]。因此,结果从方程(10)在所有可能低估了工务计划的改变。上述方面需要更多先进的数学建模工作(尤其是多重物理量造型)的活性。

6。结论

基于极限平衡分析,一个新的3 d分析解决方案开发预测内应力(总压力、有效应力和工务计划)的影响下岩石/ CPB接口交互。在这个模型中,饱和状态的变化在CPB由于排水通过路障和岩石/ CPB界面行为考虑在内。确定模型参数的可度量的模型参数。不确定性引起的模型参数敏感性分析进行评估。此外,开发模型应用于解决实际问题包括操作时间的影响,采场几何,和岩石/ CPB接口属性体的内部压力。基于本研究的结果,得出了以下的结论:(1)3 d有效应力模型在本研究中评估体内部应力的演变。模型充分考虑岩石/ CPB接口交互的影响,回填条件,街垒排水。(2)内部应力的变化(有效应力、总应力、和工务计划)在CPB能证明强非线性和时变特性。(3)采场几何总应力的影响与填充高度的增加逐渐变弱,从而进一步影响增强体的有效应力,因此其稳定性。(4)岩石/ CPB交互显著影响拱效应,因此体内部应力的变化。结果表明,总应力和有效应力对界面粘附的变化很敏感。增加界面附着力,拱起可以在更大的程度上发展。(5)反应系数会影响界面剪切应力,因此心脏的内部压力。反应系数的减少可以减少界面剪切应力拱效应的贡献。

所提出的分析模型可以作为一个有用的工具来评估CPB质量和围岩之间的相互作用的影响,回填条件(例如,填充策略和采场几何),填充和postfilling阶段和排水条件。因此,开发模型可以使用作为一个心脏结构的优化设计的有效工具。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称他们没有利益冲突有关的出版。

确认

这项研究由加拿大自然科学和工程研究理事会(NSERC)发现格兰特,陕西省自然科学基金(批准号金桥2019 - 756年),陕西教育部门的特殊科研项目(批准号19 jk0452),和中国博士后科学基金(批准号2019 m663648)。