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Das auf dem kombinierten Finite-Discrete-Elemente-Verfahren (FDEM) basierende Voronoi-Körner-basiertes brechbares Blockmodell (VGBBM) wurde vorgeschlagen, um den Versagensmechanismus explizit zu charakterisieren und das Deformationsverhalten von Hartgestein-Säulen im Bergbau vorherzusagen. Der Einfluss der mikroskopischen Parameter auf das makroskopische mechanische Verhalten wurde anhand von Modellen im Labormaßstab untersucht. Die Säulenmodelle im Feldmaßstab (Breite-Höhe-Verhältnis, W/H=1, 2 und 3) wurden basierend auf den empirisch vorhergesagten Spannungs-Dehnungs-Kurven von Creighton-Bergbau-Säulen kalibriert. Die Ergebnisse zeigten, dass mit zunehmenden W/H-Verhältnissen das VGBBM den Übergang vom Dehnungsweichwerden zum pseudo-duktilen Verhalten in den Säulen effektiv vorhersagte und die getrennten Gesteinsplatten sowie die V-förmigen Schadenszonen auf beiden Seiten der Säulen und die konjugierten Scherbanden in den Kernzonen der Säulen explizit erfasste. Das Volumendehnungsfeld offenbarte signifikante kompressive Deformationen in den Kernzonen der Säulen. Während die maximalen Dehnungen der Säulen mit W/H=1 und 2 relativ konsistent waren, gab es signifikante Unterschiede im Mechanismus der Speicherung und Freisetzung von Deformationsenergie. W/H war der Hauptfaktor, der das Deformations- und Deformationsenergiespeichern im Säulenkern beeinflusste. Der Reibungskoeffizient der Strukturfläche war ebenfalls ein wichtiger Faktor, der die Festigkeit der Säulen und den schwächsten Diskontinuitätswinkel beeinflusste. Die Bruchfläche wurde durch den Diskontinuitätswinkel und den Reibungskoeffizienten kontrolliert. Diese Studie demonstrierte die Fähigkeit des VGBBM, die Festigkeiten und das Deformationsverhalten von Hartgestein-Säulen im Entwurf von tiefen Bergwerken vorherzusagen.
Qiu et al. (Mittwoch,) haben diese Frage untersucht.