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中国露天采煤业发展迅速,格局发生重大调整,充水煤岩边坡在渗流场与应力场耦合作用下的变形失稳、灾害控制及监测监控等已成为本领域研究的重大课题。论文结合现场实践,采用实验测试、理论分析和数值模拟相结合的研究方法,对渗流-应力共同作用下充水煤岩边坡的损伤变形进行了系统深入研究,开发了渗流-损伤耦合模型的有限元程序,进行了数值求解,并同现场实测结果进行了对比分析。通过粘性土充水损伤直剪实验,得出不同围压和含水率的损伤度曲线,并拟合出围压-含水率-损伤度方程;通过孔隙水压力消散实验,得出粘性土某一消散度下的消散系数,拟合出相应孔隙水压力消散方程;通过充水作用下煤岩体损伤实验,得到了煤岩围压-孔隙水压破裂强度曲线,并拟合出围压-充水损伤强度方程以及煤岩损伤度与围压关系拟合曲线和方程,为煤岩边坡渗流-损伤耦合作用规律研究提供了可靠的基础参数。研究渗流-应力共同作用下煤岩体的损伤变形,综合煤岩体初始损伤和损伤演化特性,建立了煤岩体渗流-损伤耦合本构模型及煤岩体渗透张量演化方程。从煤岩体结构力学出发,在建立孔隙-煤岩体介质的流固耦合模型的基础上,提出了基于压剪型和张开型裂隙的煤岩体渗流-损伤耦合数学模型,探讨了煤岩体断裂损伤效应对渗透张量的影响。基于损伤实验和渗流-损伤耦合理论研究结果,进一步开发了渗流-损伤耦合模型的有限元程序,并应用于哈尔乌素露天矿充水基底排土场和东明露天矿充水矿坑边坡的稳定性评价中。采用渗流-损伤耦合理论,从渗流力学和煤岩力学的角度对充水过程中煤岩的润湿过程、边坡渗流场分布、损伤场的演化等进行了系统的数值研究,探讨了充水煤岩边坡变形机制。通过现场调查和钻探等手段,掌握了煤岩层位分布、弱层、断层等构造特征;并采用全站仪和地质雷达联合监测系统对现场充水煤岩边坡进行变形动态监测。监测结果证实了理论和与数值计算的可靠性,并进一步实现了边坡临滑预报。