【摘要】：充填體與礦柱形成的組合系統(tǒng)是地下礦山常見(jiàn)工程結(jié)構(gòu),系統(tǒng)整體呈現(xiàn)的承載效果直接決定著礦區(qū)充填工程質(zhì)量。研究系統(tǒng)間的相互作用機(jī)理、破壞變形過(guò)程中的力學(xué)響應(yīng)對(duì)于識(shí)別充填區(qū)前兆破裂特征,建立綜合評(píng)價(jià)預(yù)警體系具有重要現(xiàn)實(shí)意義。結(jié)合理論分析、力學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬等多重技術(shù)手段,重點(diǎn)研究充填體-礦柱系統(tǒng)在不同壓縮階段的破裂演化機(jī)制。取得的成果如下:1)分別開(kāi)展單一充填體和充填體-礦柱系統(tǒng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),分析二者的聲發(fā)射活動(dòng)特征、應(yīng)力-應(yīng)變等力學(xué)響應(yīng)及破壞形式,驗(yàn)證了具有礦柱支撐的充填體-礦柱系統(tǒng)具有更好的承載性能。隨著礦柱剛性增強(qiáng),系統(tǒng)承載性呈現(xiàn)愈強(qiáng)的正相關(guān)性。2)通過(guò)時(shí)差定位法進(jìn)行聲發(fā)射源三維空間定位,直觀展示出單一充填體和充填體-礦柱系統(tǒng)內(nèi)部破裂源的分布狀態(tài)與集聚演化過(guò)程。對(duì)比二者的聲發(fā)射定位結(jié)果得到:單一充填體破壞變形過(guò)程中,內(nèi)部震源呈現(xiàn)由核部萌生輻射至大部分區(qū)域的無(wú)序特性;有充填體包裹的充填體-礦柱系統(tǒng)的震源呈現(xiàn)以礦柱為主軸、散布充填區(qū)域的有序發(fā)展特點(diǎn)。3)開(kāi)展五種不同礦柱的充填體-礦柱系統(tǒng)精細(xì)模擬研究,歸納出充填體-礦柱系統(tǒng)存在兩層階段性的裂隙演化帶。第一階段表現(xiàn)為礦柱裂隙擴(kuò)展帶;第二階段表現(xiàn)為全系統(tǒng)裂隙貫通帶。4)提取力學(xué)實(shí)驗(yàn)、聲發(fā)射源空間定位與細(xì)觀模擬結(jié)果的前兆破裂特征,揭示出充填體-礦柱系統(tǒng)失穩(wěn)演化規(guī)律,構(gòu)建出綜合評(píng)價(jià)體系下充填體-礦柱系統(tǒng)監(jiān)測(cè)預(yù)警模式。圖54幅;表5個(gè);參57篇。
【圖文】：

圖 1 充填體-礦柱作用模式Fig.1 Filling and pillar interaction model體-礦柱系統(tǒng)在受到外載中相互作用不斷變化。其體的支撐作用下，礦柱達(dá)到破壞時(shí)強(qiáng)度隨著橫向約

技術(shù)路線(xiàn)圖
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TD853.34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2605617