2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、巷道工程的穩(wěn)定性是地下礦山安全生產(chǎn)中最重要的問題之一,它影響礦山的生產(chǎn)進(jìn)度和支護(hù)成本并且危及施工人員人身安全。由于巖體的復(fù)雜性、地下水作用以及巖體力學(xué)理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于工程實(shí)踐,巷道工程的穩(wěn)定性一直是沒能得到很好解決的問題。隨著我國(guó)地下資源開采深度的增加,巖體力學(xué)理論已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了巷道工程的需要。在地下礦山巖體內(nèi)開挖巷道后,巷道圍巖松動(dòng)圈往往是靜態(tài)應(yīng)力場(chǎng)和爆破地震波場(chǎng)共同作用的結(jié)果。然靜態(tài)應(yīng)力場(chǎng)和地震波場(chǎng)對(duì)巷道圍巖的破壞機(jī)制和破壞準(zhǔn)則是各

2、不相同的,裂紋在巷道圍巖中的分布方式及其本身的形態(tài)與力學(xué)性能又千差萬別,回采爆破地震波在巖體中的疊加和傳播規(guī)律也極其復(fù)雜,因此地下礦深埋巷道地震波場(chǎng)作用下圍巖松動(dòng)圈理論也成了目前巷道工程中研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。為了使理論分析與計(jì)算能在決策方面指導(dǎo)巷道的支護(hù)設(shè)計(jì),控制圍巖穩(wěn)定性,本文對(duì)礦山深埋巷道圍巖在靜、動(dòng)態(tài)應(yīng)力場(chǎng)作用下引起的松動(dòng)圈及擴(kuò)展范圍進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,對(duì)巷道施工方法和支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了分析,并以平水銅礦運(yùn)輸巷道為例,對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行了計(jì)算

3、和驗(yàn)證。本文主要完成了以下幾方面的工作:
  (1)以圓形斷面巷道為例,在考慮地下水和初始損傷的基礎(chǔ)上研究了巷道圍巖的二次應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律,在此基礎(chǔ)上采用彈塑性損傷力學(xué)理論研究了巷道圍巖損傷區(qū)半徑與水壓力之間的關(guān)系,結(jié)果顯示:當(dāng)水壓力接近臨界水壓時(shí),巷道圍巖就可能發(fā)生突水事故。然后,應(yīng)用莫爾-庫(kù)倫理論,對(duì)在地質(zhì)條件較差的巖體中開挖引起的剪裂區(qū)范圍進(jìn)行了研究。
  (2)利用斷裂力學(xué)理論及統(tǒng)一強(qiáng)度準(zhǔn)則,在考慮地下水壓力和初始損傷

4、的基礎(chǔ)上對(duì)巷道圍巖開挖引起的裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度及裂尖塑性區(qū)范圍進(jìn)行了研究,研究結(jié)果認(rèn)為:巷道斷面、應(yīng)力場(chǎng)、地下水、初始裂紋尺寸與中間主應(yīng)力等都與擴(kuò)展范圍有很大的關(guān)系。
  (3)應(yīng)用爆破應(yīng)力波傳播理論,研究了扇形柱狀耦合裝藥同時(shí)爆破和微差爆破引起的巷道圍巖質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度及動(dòng)態(tài)應(yīng)力場(chǎng),并通過數(shù)值分析的方法驗(yàn)證理論結(jié)果,最后分析了爆破延遲時(shí)間對(duì)圍巖質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的影響。
  (4)根據(jù)巖石破壞特征的不同,將回采爆破引起的影響范圍分為壓碎區(qū)

5、、裂隙區(qū)和震動(dòng)區(qū)。根據(jù)爆破沖擊波及應(yīng)力波的破巖機(jī)理,確定了回采爆破引起的壓碎區(qū)和裂隙區(qū)范圍。然后,建立了爆破地震波作用下巷道圍巖裂紋的起裂、擴(kuò)展和止裂判據(jù),對(duì)地震波引起的巷道圍巖裂紋累積擴(kuò)展長(zhǎng)度和累積損傷進(jìn)行了研究。
  (5)對(duì)地質(zhì)條件較差地段的巷道三次成巷和一次成巷施工方法進(jìn)行了模擬,得出了多次成巷施工方法引起的松動(dòng)圈范圍要小于一次成巷引起的松動(dòng)圈范圍的變化規(guī)律。綜合錨噴支護(hù)的特點(diǎn),研究了錨桿的支護(hù)機(jī)理和松動(dòng)圈支護(hù)參數(shù)。最后,

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