运用图像处理技术和有限元-离散元耦合方法(FDEM),构建了考虑矿物非均质的二维岩爆试验数值模型，参照岩爆试验加卸载方式和边界条件，模拟不同卸载速率条件下花岗岩岩爆试验，分析模型失稳破坏过程、裂纹扩展和能量转化特征，探究卸载速率对花岗岩岩爆特征的影响机制。研究结果表明：卸载速率越小，模型和试件破坏程度越低，动态破坏现象越不明显。卸载速率越低，裂纹扩展多发生于卸载过程中，并趋于30°～50°倾向扩展，张拉和拉剪混合裂纹占比减少，剪切裂纹占比增加，模型呈宏观剪切破坏。在失稳破坏阶段，上部加载板向模型输入大量的外力做功，可释放变形能全部释放，导致耗散能和动能突增，当卸载速率小于门槛值(1 MPa/时步)时，外力做功和动能水平明显下降，而耗散能水平略微提升，不同的能量变化率有所降低，能有效降低岩爆的突发性。

国家自然科学基金面上项目(52074299,41941018)；中央高校基本科研业务费资金项目(2021JCCXSB03,2022YJSSB05)；中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室深地空间科学与工程研究院创新基金项目(SKLGDUEK202222)；

1 室内岩爆试验原理
2 岩爆试验数值模拟
2.1 FDEM方法
2.2 模型参数确定
2.2.1 二维岩爆试验数值模型
2.2.2 载荷及边界条件
2.2.3 单元参数
2.3 模拟结果
3 岩爆裂纹扩展特征分析
3.1 裂纹扩展过程分析
3.2 裂纹类型分析
4 能量分析
4.1 能量计算方法
4.2 能量水平及转化分析
5 结 论

[1]祁浩,李德建,李春晓,等.卸载速率对花岗岩岩爆破坏及能量特征影响的FDEM研究[J].采矿与安全工程学报,2024,41(06):1254-1266.