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砂岩应变岩爆特征及其主动预裂防治试验研究     被引量:2

文献类型:学位论文

中文题名:砂岩应变岩爆特征及其主动预裂防治试验研究

作者:梁洪达[1];

机构:[1]绍兴文理学院;

导师:郭鹏飞;绍兴文理学院|王建秀;绍兴文理学院

授予学位:硕士

语种:中文

中文关键词:应变岩爆;预制裂纹;聚能拉伸爆破;切缝卸压;离散元;声发射监测

中文摘要:岩爆作为一种复杂的岩石动力灾害现象,主要表现为岩体内部存储的弹性应变能瞬间释放,导致岩体爆裂松动、剥落甚至弹射抛掷,给施工人员的安全带来直接威胁。随着我国地下资源开采深度的不断增加,岩爆灾害的影响因素逐渐改变,破坏范围大,发生机理复杂,防治困难,至今已有众多研究学者对岩爆的预测预警技术及对岩爆过程的研究取得一定的成果,但对岩爆发生机理并不能进行全面完整的揭示,而且岩爆的防治也多依赖于工程实践经验,并不能在短时间内提供有效的防治措施。因此,本文通过理论分析、数值模拟及室内试验等研究方法,采用双向聚能拉伸爆破技术对预制裂纹防治砂岩应变岩爆进行研究,探索预制裂纹岩爆防治的新途径。(1)通过对不同聚能爆破模式致裂机制的理论分析,深入分析了单孔普通爆破、单孔聚能爆破、连孔聚能爆破和间隔聚能爆破4种不同爆破模式下围岩应力波传播及裂纹扩展规律,建立了围岩峰值压力和应力叠加方程。(2)采用数值模拟对不同爆破模式进行研究,结果表明间隔爆破不仅能沿聚能方向形成平滑贯通的裂纹且降低了施工强度及单孔炸药耗量,节省爆破成本,并对围岩影响较小。因此采用双向聚能爆破拉伸技术对含有应变能岩体进行预制切缝。(3)以弹塑性力学为基础,通过理论分析,深入分析了预制裂纹砂岩应变岩爆应力变化规律。开挖卸荷后受初始地应力影响,岩体竖向应力最大值约为3σ

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