基于多物理场参数变化的花岗岩巷道岩爆前兆模拟实验研究

摘要：

通过室内实验以及数值模拟研究构造应力对花岗岩巷道岩爆的影响，从可见光图像、声发射、远红外的变化规律入手，分析三者与巷道岩爆的内在联系，揭示巷道岩爆的孕育机制。实验选择的花岗岩岩爆倾向性指数为13.84～18.02，属于中等程度岩爆倾向性岩石。研究结果表明：由于岩石破裂过程中的能量耗散，发生岩爆前均会出现多种物理参数突变现象；岩爆发生前，巷道围岩将出现大范围应力转移和应力集中，岩爆发生时巷道左右以及上下边帮将有岩屑弹出，并且侧压越高，岩爆的烈度越强；岩爆发生前至少出现2次大范围温度跳变，即温度初始异常点与岩爆前兆点；声发射绝对能量b值的跳变和平静期的出现可作为大破裂的前兆信息；经统计分析，这3种监测手段对岩爆的响应敏感顺序为：可见光图像＞远红外＞声发射。由于岩体内部观测的复杂性，采用多种监测手段，建立岩爆监测的多物理场参数联合预警方法，可为岩爆监测提供更准确地预警信息。

关键词：岩石力学、巷道岩爆、侧压、物理场参数、联合监测、预警

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重大基础研究发展计划973项目2014CB047100；国家自然科学基金资助项目51374088；河北省自然科学基金项目E2012209047

在线出版日期：2014-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1347-1357