直墙拱形巷(隧)道岩爆卸压孔解危效应试验研究

金属矿山 ›› 2022, Vol. 51 ›› Issue (08): 27-33.

直墙拱形巷(隧)道岩爆卸压孔解危效应试验研究

王宇晨¹ 张晓君^1,2 刘啸¹

1. 山东理工大学资源与环境工程学院,山东淄博 255000;2. 山东理工大学矿山工程技术研究所,山东淄博 255000

出版日期:2022-08-15 发布日期:2022-08-30

Online:2022-08-15 Published:2022-08-30

摘要/Abstract

摘要： 针对岩爆卸压孔解危效应研究的不足,开展了未含卸压孔和含卸压孔的直墙拱形巷(隧)道花岗岩试样双轴压缩试验,分别建立了基于能量释放量的巷(隧)道围岩损伤变量表达式、基于岩石微元破坏概率的巷(隧)道围岩临空面发生劈裂破坏的损伤变量表达式和临空面内部发生剪切破坏的损伤变量表达式,分析了岩爆卸压孔解危效应损伤演化。结果表明,与未施工卸压孔相比,施工卸压孔后其承载能力明显下降,同时整体破坏时的应力降低率也明显下降,同等情况下的变形也有所增加;直墙拱形巷(隧)道破裂演化均从卸压孔两侧开始,产生明显的翼裂纹并扩展至边界,卸压孔由圆形变成椭圆形;施工卸压孔的巷(隧) 道两侧帮破坏不严重,破坏主要集中在卸压孔位置,巷 (隧)道围岩破坏范围大为缩小,破坏程度大为降低,卸压孔起到了明显的岩爆解危效果;卸压孔控制着整个直墙拱形巷(隧)道围岩破裂演化的进程,对围岩破裂演化起到了关键性控制作用;含卸压孔的巷(隧)道围岩损伤演化与围岩临空面发生劈裂破坏的损伤演化进程基本一致,未施工卸压孔的巷(隧)道损伤演化与临空面内部发生剪切破坏的损伤演化进程基本一致,施加卸压孔使巷(隧)道围岩破裂演化向完全劈裂方向演化发展,可以通过劈裂和剪切损伤演化进程来预测岩爆的发生。

关键词: 直墙拱形巷(隧)道 , 岩爆, 卸压孔 , 双轴压缩试验, 损伤演化

王宇晨, 张晓君, 刘啸. 直墙拱形巷(隧)道岩爆卸压孔解危效应试验研究[J]. 金属矿山, 2022, 51(08): 27-33.

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