姜立春，曾俊佳，吴爱祥



水平采空区群动力响应的类非线性振动模型

姜立春1, 2，曾俊佳2，吴爱祥3

(1. 华南理工大学土木与交通学院，广东广州，510640；2. 华南理工大学安全科学与工程研究所，广东广州，510640；3. 北京科技大学土木与环境学院，北京，100083)

在线性多自由度振动模型的基础上，考虑到围岩对水平采空区群的水平地应力作用及能量耗散影响，引入水平地应力因子和类非线性因子，建立适用于水平采空区群的类非线性多自由度振动模型。基于单个间柱微差爆破及间隔间柱单段爆破2个算例，对类非线性多自由度振动模型的合理性进行验证。研究结果表明：水平地应力未对水平采空区群的动力响应造成明显的影响，可忽略水平地应力的作用(=0)；采用标准动载荷()计算水平采空区群各岩体的类非线性因子是可行的，对于同一矿山，只需计算1次，便可应用到类似工况，节省了的取值时间；对比线性模型，类非线性振动模型结果与数值模拟结果更加吻合，较好地揭示了水平采空区群各岩体的动力响应规律。

岩体力学；水平采空区群；动力响应；多自由度振动模型；水平地应力；能量耗损

金属矿体在地下空场法开采过程中形成大量采空区，同时也遗留下大量顶(底)板和间柱残矿资源。在间柱残矿进行爆破作业时，较多关注间柱本身或其相邻空区岩体的单体稳定性，而忽略了爆破作业对空区群岩体整体稳定性的影响。目前，动载荷下采空区群的力学响应规律尚处于探索阶段，揭示采空区群的动力响应特性规律，分析采空区群的稳定性并提出控制技术措施，是矿业界亟待解决的难题。……