不同岩性巷道岩爆灾变特征模型试验研究

摘要：

为了深入认识深部巷道中岩爆的发生机制,研发了配备弹性储能模块的岩爆模拟试验系统对含预制圆形巷道(Ф=50 mm)4种岩性模型(175mm×175mm×200mm)进行试验,通过调整初始应力水平和加载速率再现了不同岩性巷道岩爆事件.试验过程中利用高速摄像系统对巷道围岩破坏全过程进行实时监测和记录,结合破坏特征对巷道岩爆的发生过程和机理进行了分析和探讨.研究结果表明:巷道的破坏过程中均包含静力破坏、动静混合破坏、动力破坏3种形态,3种形态在破坏全过程时间轴上的显现阶段和显著度不同.对4种岩体岩爆破坏过程进行了阶段划分,揭示了不同力学性质岩体岩爆孕育发生的机制,分析岩爆发生的时间和空间分布特征,发现岩爆体外来能量的补充是岩爆发生的必要非充分条件.冲击倾向性指标R＜1强度低弹塑性力学特征岩体的岩爆灾变过程的重现,为具有高支护强度的低强度松散煤体巷道冲击型岩爆灾变发生过程和机理的研究提供了新的认识,提出软弱(松散)岩体岩爆研究应以“围岩结构体”为研究对象.弹性储能模块的研发及研究成果为深部地下工程岩爆机理的研究提供了新的思路和认知.

关键词：岩石力学、地下工程、岩爆、模型试验、储能模块、破坏特征

所属期刊栏目：46

分类号：TU457(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51374198,51374199,51504247;江苏省普通高校研究生科研创新计划项目CXZZ11-0297

在线出版日期：2017-12-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1239-1250