本文關(guān)鍵詞：卸荷誘發(fā)巷道模型巖爆的發(fā)生機理實驗研究

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【摘要】：以"巷道-圍巖"系統(tǒng)為研究對象,以水平應(yīng)力卸荷操作模擬工程現(xiàn)場的巷道周邊礦巖開挖卸荷作用,再現(xiàn)了巷道卸荷巖爆。實驗結(jié)果指出,巷道卸荷巖爆經(jīng)歷了"平靜期→小顆粒彈射→片狀剝離→片狀剝落"的演化過程,在巷道內(nèi)壁產(chǎn)生"巖爆→應(yīng)力調(diào)整→應(yīng)力調(diào)整失敗→再次巖爆"的多次巖爆過程,最終形成"V"字型巖爆坑。卸荷條件下,不同水平應(yīng)力的巷道模型巖爆將產(chǎn)生不同的破壞,形成了不同的破裂面。理論推導得出卸荷前巷道圍巖的應(yīng)力分布規(guī)律,運用修正Griffith破壞準則,計算了不同水平應(yīng)力(8.9MPa、13.3MPa、17.8MPa)卸荷后巷道圍巖發(fā)生巖爆破壞的豎向起裂應(yīng)力,構(gòu)建了巷道邊壁"V"字型巖爆坑的計算模型。研究得出水平應(yīng)力存在一個影響豎向承載能力的應(yīng)力點(13.3MPa),當水平應(yīng)力小于13.3MPa時,水平應(yīng)力與豎向起裂應(yīng)力呈正相關(guān);當水平應(yīng)力大于13.3MPa時,水平應(yīng)力與豎向起裂應(yīng)力呈負相關(guān)。對左右邊壁應(yīng)變能累積區(qū)域的信息進行量化處理,得出相較8.9MPa和17.8MPa,水平應(yīng)力為13.3MPa的左右邊幫應(yīng)變能集中區(qū)域的累積能量最大,集中區(qū)域與邊壁的距離最短。
【作者單位】： 華北理工大學礦業(yè)工程學院;大連理工大學巖石破裂與失穩(wěn)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 巖石力學 卸荷 巷道模型 巖爆
【基金】：國家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項目(2014CB047100) 國家自然科學基金項目(51374088;51574102;51604117) 河北省鋼鐵聯(lián)合基金項目(E2016209357)資助
【分類號】：TD322
【正文快照】： 0引言在堅硬、脆性巖體的地下巷道中,對巷道周邊巖體進行開挖操作,將對巷道產(chǎn)生卸荷擾動,導致圍巖應(yīng)力重分布,繼而出現(xiàn)應(yīng)力集中。若巖體內(nèi)儲存的彈性應(yīng)變能突發(fā)性的急劇釋放,產(chǎn)生爆裂松脫、巖屑剝落、巖塊彈射等動力學現(xiàn)象,稱之為巖爆(中國科協(xié)學會學術(shù)部,2011)。任何破壞的發(fā)

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本文編號：825850