张东杰，王健多，郑有伟

(1.内蒙古科技大学 矿业与煤炭学院，内蒙古 包头 014010；2.中国石油辽河油田公司，辽宁 盘锦 124010)

随着矿产资源的不断开发，采矿由浅部不断向深部发展.对于低品位的金属矿山而言，崩落法是应用最广泛的地下开采技术之一，该方法不可避免会造成地表塌陷，对矿区周围环境与矿场设施构成严重威胁[1-3].覆岩冒落与岩移发展形式与岩体结构(节理或断层)密切相关，涉及一系列岩层运动[4,5].借助现有的理论及监测技术对岩体冒落及岩移机理进行研究具有一定的局限性，导致岩体内部裂纹的扩展，应力分布和断裂引起应力再分布无法直观表示，同时缺乏有关岩体结构影响下冒落与岩移机制的定量评估.通过使用先进的数值工具[6,7]，可以对岩体结构影响下覆岩冒落及岩移发展过程进行系统的研究，以更好地了解地表岩移发展机制.采用数值方法重点研究岩体结构影响下覆岩裂纹扩展、应力分布规律及地表岩移特征，这对于矿山开采中岩移的准确预测与防控，有效保护井下作业人员安全、地表工业设施及矿区环境具有重要的现实意义.

1 数值模型建立

覆岩冒落过程属于拉伸和压剪2种破坏状态的宏观力学响应，通过局部破坏(裂隙萌生、沿结构面的扩展、岩桥破坏等)积累起来，最终传导至地表，造成大规模岩移及塌陷的发生，如图1所示.这一过程中，覆岩内部裂纹的扩展形式及应力演化特征很难现场测量，而岩体的冒落形式又取决于这2种要素.数值分析方法虽然对其不太可能做到完全精确分析，但可以利用该手段对其特征进行探索研究.