本文關(guān)鍵詞： 開挖擾動 高應(yīng)力卸荷 能量耗散 PFC D軟件　出處：《中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2014年08期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于離散元PFC 2D軟件建立的深部巖體模型,根據(jù)巷道圍巖的可釋放應(yīng)變能、巖石耗散能以及巖石顆粒總動能的能量,描述深部硬巖的能量耗散和釋放規(guī)律,揭示深部能量演化機(jī)制。研究結(jié)果表明:所建立巖體離散元模型及微觀參數(shù)能有效反映深部開挖應(yīng)變能釋放規(guī)律;當(dāng)側(cè)壓系數(shù)λ=2.1時,高地應(yīng)力作用下巷道圍巖的破裂形式以集中于巷道頂?shù)装逦恢玫睦炱屏褳橹?破裂區(qū)域隨采深增加而增加,破裂面積以圓形斷面最小;開挖卸載后的能量演化是一個動態(tài)調(diào)整的過程,巷道附近圍巖的應(yīng)變能積累較動能釋放有約2.5 ms的滯后;開挖后巖體后續(xù)應(yīng)變能的積累量遠(yuǎn)大于巷道圍巖總釋放動能與總耗散能之和,約為兩者之和的10倍,這也是開挖擾動容易引起圍巖破裂的重要原因之一;巖體的總耗散能主要用于巖體顆粒間裂紋的萌生、擴(kuò)展及貫通,裂紋總數(shù)和巖體總耗散能表現(xiàn)出極好的線性相關(guān)關(guān)系。
[Abstract]:Based on the model of deep rock mass established by discrete element PFC 2D software, the strain energy, dissipation energy of rock and the energy of total kinetic energy of rock particle are released according to the strain energy of surrounding rock of roadway. The energy dissipation and release law of deep hard rock is described and the mechanism of deep energy evolution is revealed. The results show that the discrete element model and microscopic parameters of rock mass can effectively reflect the law of strain energy release in deep excavation. When the coefficient of lateral pressure is 位 ~ (2. 1), under the action of high ground stress, the fracture form of surrounding rock of roadway is concentrated on the tensile fracture of roadway roof and floor, and the fracture area increases with the increase of mining depth. The fracture area is the smallest in circular section; The energy evolution after excavation and unloading is a dynamic adjustment process, and the strain energy accumulation in surrounding rock around the roadway is delayed by about 2.5 Ms compared with the release of kinetic energy. The accumulative amount of subsequent strain energy of rock mass after excavation is much larger than the sum of total kinetic energy and total dissipative energy of surrounding rock of roadway, which is about 10 times of the sum of them, which is one of the important reasons that the disturbance of excavation can easily cause the failure of surrounding rock. The total dissipative energy of rock mass is mainly used in the initiation, propagation and penetration of cracks between rock masses. The total number of cracks and the total dissipation energy of rock mass show excellent linear correlation.
【作者單位】： 中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院;深部金屬礦產(chǎn)開發(fā)與災(zāi)害控制湖南省重點實驗室;武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院;
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(“973”計劃)項目(2010CB732004) 國家自然科學(xué)基金資助項目(41272304)
【分類號】：TU452
【正文快照】： 隨著地下開采往深部發(fā)展,高應(yīng)力環(huán)境下的各種災(zāi)害現(xiàn)象頻繁發(fā)生。而深部開采作為未來的發(fā)展趨勢,解決其深部開挖動力擾動所引起的力學(xué)響應(yīng)和能量特征問題無疑具有重要意義。深部巖體中巷道的開挖可以歸結(jié)為巖石高應(yīng)力下卸荷問題,在巷道開挖過程中圍巖的側(cè)壓被解除,圍巖產(chǎn)生應(yīng)力

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本文編號：1451652