深部巷道围岩分区变形破坏理论研究

发布时间：2024-05-24 23:37

　　分区变形破坏现象是深部巷道围岩工程响应特征之一,是深部岩体力学需要迫切研究和解决的科学难题。深部巷道围岩分区变形破坏现象是指巷道围岩在深部地应力作用下发生了变形的拟周期分布或破坏区域的拟周期分布现象。本文通过室内和现场实验,发现了煤岩体内部细/微观缺陷导致应变不均匀分布是巷道围岩分区变形破坏的主要原因;建立了单轴压缩条件下煤岩一维应变梯度弹性模型和非欧模型,揭示了应变非均匀分布基本特征,为巷道围岩分区变形破坏研究提供了基础依据;建立了圆形巷道围岩应变梯度弹性模型、渗流作用下圆形巷道围岩应变梯度弹性模型和非欧模型,揭示了分区变形破坏机制,获得了分区变形破坏的判断依据,为深部巷道围岩控制提供有力的理论支撑。(1)通过抚顺老虎台煤矿83003工作面回风巷的钻屑量现场试验,研究了钻屑量的分布规律。获得了钻屑量与钻孔附近围岩应力关系公式。通过分析推算出的围岩应力拟周期分布规律,证明了巷道围岩中存在拟周期应力集中现象。(2)通过煤试件单轴压缩条件下数字散斑试验,得出了煤岩体内细/微观缺陷及其梯度分布是其发生分区变形破坏的根本原因的结论。获得了煤试件的内部尺寸值。(3)通过研究T-M应变梯度弹性理论...

【文章页数】：185 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1根据钻孔中发现的裂隙推断的南非金矿中分区破坏分布图[5]

深部巷道围岩分区变形破坏理论研究2岩体分区变形破坏的影响，往往忽略煤岩体本身的变形破坏特点对其分区变形破坏的影响。理论方面以经典理论为主流，但煤岩体与非煤岩体拥有相同的经典本构公式（相差不同的参数），难以解释为何只有煤岩体发生了分区破坏现象，也没有考虑渗流耦合作用对巷道围岩分区变....

图2.5孔壁应力状态示意图

深部巷道围岩分区变形破坏理论研究28钻屑量真正反映了煤岩体的内部应力状态。图2.5孔壁应力状态示意图Figure2.5Schematicdiagramofstressstateofdrillingholewall煤岩体简化本构关系如图2.6所示。OC阶段表示弹性状态，弹性模量为E....

图2.8实验装置

深部巷道围岩分区变形破坏理论研究30的非均匀位移场测量。JulienRéthoré等[152,153]首先发展了基于扩展有限单元算法的XFEM-DSCM，该方法能够较有效地测量一般裂纹尖端的位移常宋义敏[154]根据被测试件的非均匀位移场分布情况布置计算节点，将不同类型的计算节点....

图2.94个煤

辽宁工程技术大学博士学位论文31布置散斑的表面尽量磨平，然后人工布置散斑。试件加工完成后，放置在辽宁工程技术大学20t单轴压力机上。试件的上部固定，下部由压力机加载，加载速率为1.25kN/s，加载方向垂直于试件的纹理。散斑摄像机的采集速度为2frames/s，像素2k。取煤试件....

本文编号：3981385