文章编号:1009-6094(2023)07-2254-10鸡冠咀矿区岩体力学参数的确定及数值模拟反演分析*刘先珊1，2，乔士豪1，2，李俊平3，潘玉华1，2，侯泽林1，2，李满1，2(1山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学)，重庆400045;2重庆大学土木工程学院，重庆400045;3西安建筑科技大学资源工程学院，西安710055)摘要:岩体力学参数作为矿井工程设计和施工的基础和依据，其选取的合理性对于预测矿山稳定性及后续支护都有重要意义。以鸡冠咀矿山巷道为主要研究对象，在室内外试验既得数据的基础上，根据正交试验与拉格朗日差分法(FLAC3D)，计算模拟出不同组合下的巷道变形，并开展水平极差分析确定各参数对巷道沉降影响的显著性，最后进行参数反演得出其力学响应规律。结果表明:内摩擦角、弹性模量和黏聚力对巷道围岩变形的影响依次减弱;采空区底板的上浮位移、浅部岩体的下沉位移均随开采深度增加逐步增大。关键词:安全工程;矿山;岩体力学参数;数值模拟;正交反演法;折减系数中图分类号:X936文献标志码:ADOI:10.13637/j．issn．1009-6094.2022.0244*收稿日期:2022－02－18作者简介:刘先珊，教授，从事岩土工程渗流、多场耦合理论及数值方法等研究，liuxianshan@163.com。基金项目:国家自然科学基金项目(52279094)0引言矿山赋存环境复杂，开采过程中巷道易出现底板悬空，边墙、顶板开裂及局部顶板离层、垮塌等问题，及时确定开采过程中的岩体参数并开展巷道稳定性研究，是确保矿山开采安全的关键。而力学参数的合理确定是岩体力学工程界的一大难题［1］。可以说，岩体力学参数选取的合理性直接决定着数值模拟、工程设计的准确性和可靠性［2］。当前，岩体力学参数确定主要有工程类比法［3］、原位试验法［4］、工程岩体分级法［5］、室内试验法［6］、正交反演试验法［7］等。其中，工程类比法基于相似工程对参数进行取值，精度差且受限于工程经验，可靠性不足;原位试验最直接、最可靠，但周期长、成本高［8］;工程岩体分级法仍依托于经验取值，且要与原位试验进行对比参照;室内试验的试样尺寸较小，测试参数不能完全代表工程岩体力学参数［9］。正交试验法作为统计数学的分支，是以概率论数理统计、专业基础知识和实践经验为基础，充分利用标准化的正交表来安排试验方案，并结合数值模拟技术反演获得相应的力学参数［10］的一种方法。多年来，国内外学者针对矿山开采过程中的岩体力学参数确定一直开展相应的研究。2002年，Bakulin等［11］利用正交反演法对各...
