为了解决地下矿山岩体防渗及顶底板突水问题,设计破碎岩体应力-渗流耦合试验,分析岩体破坏特征及渗透率变化特征,并揭示应力-渗流耦合试验中岩体的致灾演变规律;结合D-P准则演化推导岩体应力-渗流耦合力学模型,从力学角度解释岩体破坏过程;推导应力-渗流耦合模型在FLAC3D中的有限差分程序,实现耦合模型的二次开发应用。研究表明:岩体的渗透率变化规律可划分为4个阶段（孔隙压密阶段、弹性变形阶段、塑性强化变形阶段及破坏后阶段）,其中在塑性强化阶段渗透率产生明显提升并持续增长;增大孔隙水压,岩体泊松比上升,弹性模量下降,破坏角减小,岩体弱化效果明显,破坏形式由主剪切破坏逐渐向次生裂隙的张拉剪切破坏过渡;增大孔隙水压,模型参数F0和m分别以指数形式减小和增大,岩体峰值强度降低,高压水的存在使得岩体劣化程度增加,增大了裂隙发育程度,从而导致突水致灾危险性增加。

国家重点研发计划项目（2017YFC0602900）；国家自然科学基金面上项目（51974012）；

张超,宋卫东,李腾,付建新,李杨.破碎岩体应力-渗流耦合模型及数值模拟研究[J].采矿与安全工程学报,2021,38(06):1220-1230.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2020.0267.