巷道围岩卸荷应力波传播及垮塌过程模拟
本文选题：连续-非连续介质方法 切入点：巷道围岩 出处：《中国矿业大学学报》2017年06期 论文类型：期刊论文
【摘要】：采用提出的连续-非连续介质方法,对逐步卸荷条件下圆形巷道围岩中应力波传播、压缩位移控制加载条件下圆形及矩形巷道围岩的变形-开裂-垮塌过程进行了模拟.通过将逐步卸荷条件下圆形巷道围岩的径向及环向应力的数值解和解析解进行对比,验证了本文方法连续介质部分的正确性;研究了卸荷时间及局部自适应阻尼系数对卸荷过程的影响;给出了巷道围岩中应力波传播过程及其变形-开裂-垮塌过程.计算结果表明,卸荷过程越短,围岩的动力响应越明显,围岩达到平衡状态越慢;局部自适应阻尼系数越大,围岩能量消耗越快,越有利于围岩的快速平衡,但越不利于应力波在围岩中传播;当加载的位移达到一定值时,围岩开裂,一些单元从巷道表面脱离,顶板冒落,底板底鼓,随后,许多单元被挤入或落入巷道内,最终导致围岩垮塌.
[Abstract]:Using the method of continuous discontinuous medium, the stress wave propagation in surrounding rock of circular roadway under the condition of gradual unloading is studied. The process of deformation, cracking and collapse of surrounding rock of circular and rectangular roadways under compression displacement control loading is simulated. The numerical and analytical solutions of radial and circumferential stresses of circular roadways under progressive unloading are compared. The correctness of the method is verified, and the influence of unloading time and local adaptive damping coefficient on unloading process is studied. The stress wave propagation process and its deformation-cracking collapse process in surrounding rock of roadway are given. The results show that the shorter the unloading process is, the more obvious the dynamic response of surrounding rock is, and the slower the surrounding rock reaches equilibrium state, the greater the local adaptive damping coefficient is. The faster the energy consumption of surrounding rock is, the more favorable is the rapid balance of surrounding rock, but the more unfavorable to the propagation of stress wave in surrounding rock, when the displacement of loading reaches a certain value, the surrounding rock cracks, some elements break away from the surface of roadway, the roof falls off, the floor heaves, Subsequently, many units were squeezed into or fell into the roadway, resulting in the collapse of the surrounding rock.
【作者单位】： 辽宁工程技术大学计算力学研究所;辽宁工程技术大学力学与工程学院;辽宁大学;
【基金】：国家自然科学基金项目(51374122) 辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(LR2015029)
【分类号】：TD322
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，本文编号：1628771
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