卸荷诱发巷道模型岩爆的发生机理实验研究

• 作者: 刘祥鑫 姚旭龙 张艳博 李海洋 梁正召
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 卸荷 巷道模型 岩爆
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 地质工程实验与理论研究
• 页码范围: 967-975
• 页数: 9页
• 分类号: TD353
• 字数: 5428字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2016.05.028

摘要

以“巷道－围岩”系统为研究对象，以水平应力卸荷操作模拟工程现场的巷道周边矿岩开挖卸荷作用，再现了巷道卸荷岩爆。实验结果指出，巷道卸荷岩爆经历了“平静期→小颗粒弹射→片状剥离→片状剥落”的演化过程，在巷道内壁产生“岩爆→应力调整→应力调整失败→再次岩爆”的多次岩爆过程，最终形成“V”字型岩爆坑。卸荷条件下，不同水平应力的巷道模型岩爆将产生不同的破坏，形成了不同的破裂面。理论推导得出卸荷前巷道围岩的应力分布规律，运用修正 Griffith 破坏准则，计算了不同水平应力（8．9MPa、13．3MPa、17．8MPa）卸荷后巷道围岩发生岩爆破坏的竖向起裂应力，构建了巷道边壁“V”字型岩爆坑的计算模型。研究得出水平应力存在一个影响竖向承载能力的应力点（13．3MPa），当水平应力小于13．3MPa时，水平应力与竖向起裂应力呈正相关；当水平应力大于13．3MPa 时，水平应力与竖向起裂应力呈负相关。对左右边壁应变能累积区域的信息进行量化处理，得出相较8．9MPa 和17．8MPa，水平应力为13．3MPa 的左右边帮应变能集中区域的累积能量最大，集中区域与边壁的距离最短。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	梁正召	大连理工大学岩石破裂与失稳研究中心	66	1220	21.0	33.0
2	张艳博	华北理工大学矿业工程学院	34	157	9.0	11.0
3	刘祥鑫	华北理工大学矿业工程学院	33	157	8.0	11.0
4	姚旭龙	华北理工大学矿业工程学院	7	13	2.0	3.0
5	李海洋	华北理工大学矿业工程学院	3	9	2.0	3.0