基于聲發(fā)射監(jiān)測的礦柱破裂過程實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在使用房柱式采礦方法開采時(shí)，隨著開采工作的向前推進(jìn)，采場的穩(wěn)定性問題就會(huì)突出，而礦柱是決定采場穩(wěn)定狀態(tài)的重要結(jié)構(gòu)單元，對采空區(qū)采場頂板起支撐作用，不但維護(hù)著采場頂板及圍巖的穩(wěn)定性，而且穩(wěn)定的礦柱對礦石回采率的提高有極大的潛在作用。目前國內(nèi)外地下開采厚大礦體，多向高階段、高分段、大型化、無軌化方向發(fā)展，使得采場的控頂高度相應(yīng)提高，礦柱高寬比相應(yīng)增大，其橫向的整體穩(wěn)定性顯著下降。此外，由于礦柱的幾何形狀不規(guī)則，而礦柱中巖體又含有各種缺陷，它

2、們對礦柱的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響，降低了礦柱的承載能力。針對上述問題，作者對不同尺寸的礦柱做了一系列實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，目的是探索礦柱試件在加載過程中變形、破壞規(guī)律，并對礦柱試件的變形、破裂做出初步的預(yù)測。
　　本文的研究內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面:
　　(1)礦柱破裂過程中應(yīng)力、應(yīng)變特征;通過對應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合聲發(fā)射定位判斷巖樣初始裂隙產(chǎn)生位置、擴(kuò)展路徑，以及貫通、破裂過程;分析實(shí)驗(yàn)中巖石應(yīng)力（應(yīng)變）、加載時(shí)間與聲發(fā)射次數(shù)之間的

3、關(guān)系，借以判斷礦柱破裂過程特征;
　　(2)應(yīng)用聲發(fā)射儀器及其定位技術(shù)，通過聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究礦柱巖樣聲發(fā)射活動(dòng)特性;通過分析聲發(fā)射活動(dòng)與巖石破裂失穩(wěn)過程之間的聯(lián)系，揭示聲發(fā)射活動(dòng)與巖石破裂失穩(wěn)的內(nèi)在聯(lián)系;
　　(3)在礦柱試件表面貼有坐標(biāo)紙，同時(shí)用攝像機(jī)拍攝下試件在加載出現(xiàn)原始裂紋直至破壞的全過程。從坐標(biāo)紙網(wǎng)格上讀取裂紋的擴(kuò)展方向和擴(kuò)展長度。最后用聲發(fā)射定位與試件破壞圖片對照，找出礦柱破壞規(guī)律，并對礦柱試件的破壞做出初步