深部巷道圍巖動(dòng)態(tài)變形破壞與穩(wěn)定機(jī)理研究.pdf

1、深部巖體采掘過程中，不僅承受很高的靜載荷作用，而且還承受著如爆破振動(dòng)、回采頂板斷裂等動(dòng)載荷的影響，導(dǎo)致其所承受的應(yīng)力狀態(tài)極為復(fù)雜，主要表現(xiàn)在承受高地應(yīng)力及動(dòng)載荷共同作用，實(shí)質(zhì)上可以將深部巖體的變形破壞看成是在地應(yīng)力條件下受到動(dòng)載作用的結(jié)果。因此，研究深部巖體在動(dòng)靜荷載組合作用下的力學(xué)特性，尤其是動(dòng)態(tài)擾動(dòng)作用對(duì)高應(yīng)力巖體的變形破壞與穩(wěn)定的影響具有重要的理論意義。本文綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬等方法對(duì)深部巷道圍巖動(dòng)態(tài)擾動(dòng)變形破壞及穩(wěn)定機(jī)理進(jìn)

2、行了研究，取得了如下主要成果：
　?。?）基于深部巷道的基本特征，分析了巷道圍巖在靜荷載作用下的應(yīng)力重分布和能量由積聚到耗散、轉(zhuǎn)移的演化規(guī)律，并歸納出深部巷道靜載的應(yīng)力分布不均勻、集中程度高和儲(chǔ)存能量高、分布不穩(wěn)定等特征；分析了應(yīng)力波在巖體中的擾動(dòng)傳播規(guī)律和能量傳播規(guī)律，并歸納出深部巷道動(dòng)載的時(shí)空波動(dòng)性、傳播衰減性、擾動(dòng)多發(fā)性等特征。
　?。?）初步研究了巖石在不同動(dòng)靜荷載作用下的力學(xué)特性，即靜態(tài)加載作用下的巖石試件的力學(xué)特

3、性、動(dòng)荷載單軸沖擊擾動(dòng)下的巖石試件力學(xué)特性以及三維動(dòng)靜荷載組合作用下的巖石試件力學(xué)特性，并分析了靜載軸壓水平、靜載圍壓水平、動(dòng)載應(yīng)力波峰值、動(dòng)載應(yīng)力波作用時(shí)間對(duì)動(dòng)靜組合作用下巖石破壞過程的影響。
　?。?）采用 FLAC3D數(shù)值模擬軟件，通過分析深部巷道圍巖變形、應(yīng)力、破裂區(qū)分布特征及其擾動(dòng)量大小，系統(tǒng)研究了不同埋深、不同側(cè)壓系數(shù)、不同應(yīng)力波峰值、不同應(yīng)力波延時(shí)對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性的影響，揭示了不同地應(yīng)力和不同動(dòng)載擾動(dòng)條件下的圍巖變形