本文選題：采礦工程 + 斷層瓦斯突出�。� 參考：《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2015年09期

【摘要】：為了探索斷層帶瓦斯突出對巷道圍巖的三維動力效應(yīng)問題,基于峰值超壓和速度方程等波動基本理論,結(jié)合大平煤礦10·20瓦斯突出事故,應(yīng)用LS-DYNA與LS-Pre Post有限元軟件,對沖擊波傳播特征以及巷道圍巖的破壞規(guī)律進行數(shù)值模擬。研究結(jié)果表明:(1)沿巷道軸向,在扇形沖擊波前鋒與巷道頂板交界部位,巖體沖擊質(zhì)點的動力響應(yīng)最為明顯,速度峰值可達到78.015 cm/s,構(gòu)成巷道圍巖最大破壞區(qū);最大破壞區(qū)前方為沖擊波作用的盲區(qū),巖體動力響應(yīng)比較弱,本案例盲區(qū)長度約為2.1 m;最大破壞區(qū)后方為沖擊波作用的衰減區(qū)。衰減區(qū)內(nèi)圍巖仍有侵蝕現(xiàn)象,本案例侵蝕區(qū)極限長達280 m。(2)在巷道橫向剖面上,沖擊波對巷道側(cè)壁的侵蝕相對較輕。距離掌子面120 m范圍內(nèi),頂板節(jié)點的速度和位移峰值均比側(cè)壁節(jié)點的相應(yīng)值高2~4倍;而120 m以外,頂板和側(cè)壁的速度與位移值逐漸趨于相同。(3)當巖體較為軟弱時,其沖擊質(zhì)點振幅較大。當巖體彈性模量減小到0.05 GPa時,振幅已增加到64.776 mm,巷道破壞效應(yīng)也相應(yīng)增大。而硬巖中的沖擊波衰減較慢,容易誘發(fā)地(礦)震。
[Abstract]:In order to explore the three-dimensional dynamic effect of tunnel surrounding rock, based on the basic theory of peak overpressure and velocity equation, combined with the 10. 20 gas outburst accident in Daping Coal Mine, LS-DYNA and LS-Pre Post finite element software are applied to the numerical simulation of the characteristics of shock wave propagation and the failure law of the surrounding rock of the roadway. The results show that: (1) along the axial direction of the roadway, the dynamic response of the rock mass impact point is most obvious in the boundary between the fan-shaped shock wave forward and the roof of the roadway. The peak velocity of the rock mass can reach to 78.015 cm/s, which constitutes the maximum damage area of the roadway surrounding rock; the front of the maximum failure area is the blind area of the impact wave action, the dynamic response of the rock mass is weak, and the length of the blind area of this case is about about the length of the case. It is 2.1 m, the rear of the maximum failure area is the attenuation area of shock wave action. The surrounding rock still has erosion phenomenon in the attenuation area. The limit of this case is up to 280 M. (2) in the lateral section of the roadway, the erosion of the impact wave is relatively light on the side wall of the roadway. The peak velocity and displacement peak of the top plate node are all compared to the side wall node within the range of the distance from the palm surface in the range of 120 m. The value of the stress is 2~4 times higher than that of 120 m, and the velocity and displacement value of the roof and the side wall gradually tend to be the same. (3) when the rock mass is weak, the amplitude of the impact particle is larger. When the elastic modulus of rock mass decreases to 0.05 GPa, the amplitude has increased to 64.776 mm, and the damage effect of the roadway is also increased correspondingly. Mine) earthquake.
【作者單位】： 鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(41272339)
【分類號】：TD713;TD322

【參考文獻】

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本文編號：1972777