堅(jiān)硬巖石的巖爆孕育過程研究.pdf

1、摘要論文詳細(xì)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(jì)算機(jī)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(jìn)行了巖爆傾向性室內(nèi)試驗(yàn)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(xué)方法對這幾種巖石的巖爆傾向性進(jìn)行了綜合評判；再次，利用混沌動(dòng)力學(xué)研究了爆破等外載促發(fā)巖爆的力學(xué)機(jī)制：最后，根據(jù)損傷力學(xué)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有力學(xué)儀器自動(dòng)化程度較低的缺點(diǎn)，在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，用D0lDli開發(fā)了windows95下的計(jì)算機(jī)輔助測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可自動(dòng)標(biāo)注坐標(biāo)軸，采用線性插值法對選定的應(yīng)力應(yīng)變曲線自動(dòng)或半自動(dòng)計(jì)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(diǎn)，為論文研究工作的進(jìn)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(bào)具有重要意義。論文詳細(xì)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(hào)頻譜特征與巖石破壞特征的關(guān)系，嘗試性地定義了一個(gè)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(xì)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(yàn)結(jié)果定性一致，本研究為巖爆微震預(yù)報(bào)提供了一個(gè)新的思路。在室內(nèi)實(shí)

4、驗(yàn)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(xué)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(biāo)的基礎(chǔ)上得出了一個(gè)反映巖爆傾向性的綜合指標(biāo)，為礦山劃定巖爆危險(xiǎn)區(qū)域提供了理論依據(jù)，是研究巖爆傾向性的一個(gè)進(jìn)步?？紤]到外界擾動(dòng)對巖石破壞過程的影響，結(jié)合對普通實(shí)驗(yàn)機(jī)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(rèn)識(shí)爆破等動(dòng)力外載促發(fā)巖爆的力學(xué)機(jī)制。洞室開挖是

5、一個(gè)應(yīng)力釋放和調(diào)整的過程，作者設(shè)計(jì)了洞室開挖相似材料模型試驗(yàn)，完成了真三軸加卸載試驗(yàn)，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(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)研究，提出了巖爆的損傷斷裂力學(xué)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(hù)與監(jiān)測等方面進(jìn)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(hù)一系列具體的措施。)，。關(guān)鍵詞計(jì)算機(jī)輔助捌試巖爆灰色關(guān)聯(lián)度模糊綜合評價(jià)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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