硬巖巖爆彈射破壞過程試驗(yàn)研究.pdf

1、巖爆是由于地下工程開挖擾動(dòng)而導(dǎo)致巖體發(fā)生應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力集中超過巖體本身所能承受的強(qiáng)度時(shí)，巖體就會(huì)發(fā)生破壞，巖體中的彈性能被迅速釋放出來，而產(chǎn)生的彈射、拋射現(xiàn)象。巖爆往往產(chǎn)生較大的破壞性，對地下工程的穩(wěn)定、施工人員的人身安全以及設(shè)備的安全都有不利的影響。本文進(jìn)行了單軸壓縮試驗(yàn)與單面臨空真三軸壓縮試驗(yàn)，利用高速攝像機(jī)記錄整個(gè)試驗(yàn)過程，從破壞特征、能量演化過程特征、能量轉(zhuǎn)化特征以及巖爆能量機(jī)理這4個(gè)方面進(jìn)行分析，得到以下主要研究成果:

2、>　　(1)通過單軸巖爆與單面臨空真三軸壓縮巖爆的破壞現(xiàn)象進(jìn)行分析，結(jié)果表明單軸巖爆的破壞特征:巖石在破壞前沒有明顯征兆;破壞時(shí)具有彈射現(xiàn)象，彈射塊體較多，粉末較少;破碎程度較高;破壞模式為張拉-剪切破壞。單面臨空真三軸壓縮巖爆的破壞過程特征:巖石在破壞前有明顯的征兆;彈射塊體數(shù)量較少，粉末較多;破壞之后仍有一定的承載力，出現(xiàn)Ⅴ型坑，破碎程度較低;其破壞模式為張拉-剪切破壞。
　　(2)通過對單軸壓縮巖爆試驗(yàn)與單面臨空真三軸壓縮巖

3、爆試驗(yàn)的能量演化過程研究分析，得出兩者的能量演化規(guī)律:在壓密階段彈性能的增長速率要大于耗散能的增長速率;在彈性階段，彈性能的增長速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于耗散能的增長速率;在裂紋發(fā)展階段時(shí)，對于單軸壓縮巖爆試驗(yàn)而言，彈性能的增長速率要遠(yuǎn)大于耗散能的增長速率，而對于單面臨空真三軸壓縮巖爆試驗(yàn)而言，彈性能的增長速率要小于耗散能的增長速率。
　　(3)通過對單軸巖爆試驗(yàn)與單面臨空真三軸壓縮巖爆試驗(yàn)的能量特征進(jìn)行分析，可知彈性能的轉(zhuǎn)化率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于峰前