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金属矿山 ›› 2021, Vol. 50 ›› Issue (12): 207-215.

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基于围岩劣化诱导的洞室群稳定数值模拟

祝方才 1 刘青 1 刘思远 1 过江 2   

  1. 1. 湖南工业大学土木工程学院,湖南 株洲 412007;2. 中南大学资源与安全工程学院,湖南 长沙 410083
  • 出版日期:2021-12-15 发布日期:2021-12-23

  • Online:2021-12-15 Published:2021-12-23

摘要: 洞室施工过程的诱导扰动包括应力释放和转移、围岩劣化等,导致洞室群出现加速失稳。利用 RFPA 软件分别建立了水平排列三圆孔和倾斜排列三圆孔数值模型,前者通过邻近圆孔的材质替换模拟围岩劣化诱导研 究圆孔破坏过程,后者研究最大剪应力方向圆孔破坏特征。水平排列条件下,分别利用临近空孔填充石蜡和石膏 等不同扰动诱导程度研究表征稳定性的特征参数,包括拱顶沉降、声发射和应力分布。结果表明,斜孔布置在 45° 方向较易破坏且破坏程度从上圆孔开始,拱顶沉降也最大。通过填充石膏和石蜡模拟围岩劣化诱导程度,石膏强 度高于石蜡,即围岩劣化诱导石蜡高于石膏,诱导程度高,拱顶沉降较大,声发射能量低,围岩劣化越严重,洞室群 易破坏,失稳越快。

关键词: 地下洞室 , 稳定性分析, 声发射, 拱顶沉降, RFPA3D