采動損傷地層結構地震響應研究.pdf

1、資源開采活動使礦區(qū)地層結構遭受損傷、抵抗破壞能力降低.調查表明,天然地震、采礦誘發(fā)地震對采動損傷地層內的地下結構破壞嚴重.開展礦區(qū)采礦損傷地層結構地震響應的研究,對分析采動損傷地層結構動力破壞的機理、提高礦區(qū)地下結構的抗震能力具有重要理論意義與現(xiàn)實意義.本文通過理論分析與數值模擬的方法對采動損傷地層及其地下結構的地震響應進行研究,主要內容包括:1、綜述了地震波在地層中傳播規(guī)律的研究現(xiàn)狀,并對巖石波速及地震波在巖石介質中衰減研究成果進行了

2、總結.2、利用ADPL語言對ANSYS程序進行了二次開發(fā),在ANSYS中實現(xiàn)了粘彈性人工邊界的設置及其相應的波動輸入,對粘彈性人工邊界的精度與穩(wěn)定性進行了驗證.3、根據地震波在層狀地層中的傳播規(guī)律,編制了相應程序,對地層中軟弱夾層對地面波動的影響進行了分析.4、對斷層出露場地和淺埋斷層場地的地震響應進行了數值模擬,分析了斷層產狀變化對場地震動的影響情況.5、進行了井下巷道地震反應的彈塑性分析,探討了地震力作用下巷道圍巖應力狀態(tài)的變化規(guī)律

3、.對不同圍巖材料的巷道在不同頻率地震波激勵下的響應進行了研究,分析了圍巖應力與波數之間的關系.在考慮了變圍巖材料性質變化的情況下,探討了巷道圍巖的應力響應及位移響應與埋深間的關系.6、將采礦煤柱及其頂底板結構簡化為"啞鈴"幾何模型,討論了地震波在模型內的傳播規(guī)律,指出煤柱內地震波的強度與頂底板巖石介質波速、煤體介質波速、煤柱寬度、煤柱兩側采空區(qū)的寬度有關.7、根據采空區(qū)頂板巖層的結構形式的變化,建立了多種采場模型.分別探討了各模型在拉伸