動態(tài)擾動下硬巖礦柱破裂失穩(wěn)演化特征試驗
本文選題:巖石力學 + 礦柱。 參考:《巖石力學與工程學報》2017年S2期
【摘要】:為揭示多次開挖擾動下硬巖礦柱破裂失穩(wěn)演化規(guī)律,以典型鐵礦床為物理原型,運用VIC 3D非接觸全場應變測量設備、應力與聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng),開展大尺度二維相似物理模擬試驗。研究結(jié)果表明,礦柱在水平和垂直相鄰礦房開挖過程中會發(fā)生多重疊加損傷,第一水平礦房間柱和中間礦房頂柱的損傷破壞嚴重,力學特性劣化程度高。在分析礦柱損傷、大變形、失穩(wěn)垮塌等不同階段演化特征的基礎上,基于普氏壓力拱理論,建立多水平礦房開挖礦柱失穩(wěn)演化模型。礦房開挖初期礦柱處于低損傷階段,屬于穩(wěn)定間歇期;隨著礦柱損傷加重,導致礦柱失穩(wěn),頂板冒落,進入破壞突發(fā)期。礦柱損傷與失穩(wěn)是引起空區(qū)垮塌的關(guān)鍵因素,應運用位移、聲發(fā)射和應力等監(jiān)測手段對損傷嚴重區(qū)域進行監(jiān)測,在進入破壞期前采取有效的控制措施。
[Abstract]:In order to reveal the evolution law of hard rock pillar rupture instability under repeated excavation disturbance, taking typical iron ore deposit as physical prototype, using VIC 3D non-contact full-field strain measuring equipment, stress and acoustic emission monitoring system. A large scale two-dimensional similar physical simulation experiment was carried out. The results show that multiple superposition damage will occur in the excavation of the vertical and horizontal adjacent ore houses, and the damage of the first horizontal ore room column and the roof pillar of the intermediate mine is serious, and the mechanical properties of the pillar are degraded to a high degree. On the basis of analyzing the evolution characteristics of pillar damage, large deformation and unstable collapse, based on the theory of Pressure-Arch, the evolution model of pillar instability in multi-level mining house excavation is established. At the initial stage of mine house excavation, the pillar is in the stage of low damage, which belongs to the stable intermission period; with the increase of the damage of the pillar, the pillar is unstable, the roof falls, and enters the sudden period of destruction. Pillar damage and instability are the key factors to cause collapse of hollow area. Displacement, acoustic emission and stress should be used to monitor the damaged area, and effective control measures should be taken before entering the failure period.
【作者單位】: 華北理工大學礦業(yè)工程學院;華北理工大學河北省礦業(yè)開發(fā)與安全技術(shù)重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51374087,51404086) 河北省自然科學基金資助項目(E2014209093)~~
【分類號】:TD32
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本文編號:1964757
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