堅硬巖石的巖爆孕育過程研究.pdf

1、摘要論文詳細探討了硬巖礦山巖爆的發(fā)生過程，針對洞室?guī)r爆發(fā)生的內(nèi)外部因素做了大量的研究工作。首先，基于后續(xù)研究的需要，開發(fā)了計算機輔助測試系統(tǒng)；其次，對銅陵有色金屬公司獅子山銅礦冬瓜山銅礦床的幾種典型巖石進行了巖爆傾向性室內(nèi)試驗研究和聲發(fā)射測試，并應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論和模糊數(shù)學方法對這幾種巖石的巖爆傾向性進行了綜合評判；再次，利用混沌動力學研究了爆破等外載促發(fā)巖爆的力學機制：最后，根據(jù)損傷力學理論研究了圓形洞室圍巖應(yīng)力分布特征，為硬巖礦山巖爆

2、防治提供了理論依據(jù)，并提出了具體的巖爆防治措施。在理論分析和實驗研究的基礎(chǔ)上，論文形成了一套系統(tǒng)的關(guān)于巖爆發(fā)生機制、巖爆傾向性判斷、影響因素及防治措旋等方面的研究方法。／針對實驗室現(xiàn)有力學儀器自動化程度較低的缺點，在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，用D0lDli開發(fā)了windows95下的計算機輔助測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可自動標注坐標軸，采用線性插值法對選定的應(yīng)力應(yīng)變曲線自動或半自動計算彈性摸量和泊松比。系統(tǒng)較好的克服了DOs下采集系統(tǒng)存在的界面不太友好，

3、參數(shù)輸入形式單一等缺點，為論文研究工作的進一步開展奠定了基礎(chǔ)。巖石加載過程中的聲發(fā)射研究對于巖爆微震預(yù)報具有重要意義。論文詳細探討了巖石聲發(fā)射測試的影響因素，通過對不同類型巖石的聲發(fā)射測試，研究了巖石聲發(fā)射信號頻譜特征與巖石破壞特征的關(guān)系，嘗試性地定義了一個反映巖石聲發(fā)射規(guī)律的系數(shù)SR值來研究巖石性質(zhì)，并利用有限元研究了巖石細觀結(jié)構(gòu)對加載過程中聲發(fā)射模式的影響，模擬結(jié)果與試驗結(jié)果定性一致，本研究為巖爆微震預(yù)報提供了一個新的思路。在室內(nèi)實

4、驗研究的基礎(chǔ)上，利用灰色系統(tǒng)理論研究了巖爆傾向性的影響因素，并利用模糊數(shù)學方法研究了冬瓜山幾種典型礦巖的巖爆傾向性。深入研究了巖石加載過程中的能量轉(zhuǎn)換過程，在已有巖爆傾向性指標的基礎(chǔ)上得出了一個反映巖爆傾向性的綜合指標，為礦山劃定巖爆危險區(qū)域提供了理論依據(jù)，是研究巖爆傾向性的一個進步?？紤]到外界擾動對巖石破壞過程的影響，結(jié)合對普通實驗機加載特性的分析，研究了巖石破壞過程的混沌特征，這有助于認識爆破等動力外載促發(fā)巖爆的力學機制。洞室開挖是

5、一個應(yīng)力釋放和調(diào)整的過程，作者設(shè)計了洞室開挖相似材料模型試驗，完成了真三軸加卸載試驗，研究了巖石在加卸載條件下的破壞特征。根據(jù)各向異性損傷理論，利用自行研制的各向異性損傷有限元程序研究了圓形洞室的圍巖應(yīng)力分布特征。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，對洞室?guī)r爆機制進行了詳細研究，提出了巖爆的損傷斷裂力學模型，為硬巖礦山的巖爆防治提供了理論依據(jù)。針對冬瓜山礦床的巖爆問題，從有巖爆傾向性的采場布置形式、巖爆的防護與監(jiān)測等方面進行了研究，為降低冬瓜山巖爆發(fā)生的可能

6、性提出了較合理的技術(shù)方案，并提出了冬瓜山巖爆監(jiān)測與防護一系列具體的措施。)，。關(guān)鍵詞計算機輔助捌試巖爆灰色關(guān)聯(lián)度模糊綜合評價聲發(fā)射混沌損傷應(yīng)力路徑two—dimensiond鋤agefiniteelementpmgr枷Excavationpmcedureofachamberissucha口rocedurethatfockmassesaroundach齜nberisurdoadedandadusted【itc王ebvlinleinorde

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