采動(dòng)損傷地層結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)研究.pdf

1、資源開(kāi)采活動(dòng)使礦區(qū)地層結(jié)構(gòu)遭受損傷、抵抗破壞能力降低.調(diào)查表明,天然地震、采礦誘發(fā)地震對(duì)采動(dòng)損傷地層內(nèi)的地下結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重.開(kāi)展礦區(qū)采礦損傷地層結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的研究,對(duì)分析采動(dòng)損傷地層結(jié)構(gòu)動(dòng)力破壞的機(jī)理、提高礦區(qū)地下結(jié)構(gòu)的抗震能力具有重要理論意義與現(xiàn)實(shí)意義.本文通過(guò)理論分析與數(shù)值模擬的方法對(duì)采動(dòng)損傷地層及其地下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進(jìn)行研究,主要內(nèi)容包括:1、綜述了地震波在地層中傳播規(guī)律的研究現(xiàn)狀,并對(duì)巖石波速及地震波在巖石介質(zhì)中衰減研究成果進(jìn)行了

2、總結(jié).2、利用ADPL語(yǔ)言對(duì)ANSYS程序進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā),在ANSYS中實(shí)現(xiàn)了粘彈性人工邊界的設(shè)置及其相應(yīng)的波動(dòng)輸入,對(duì)粘彈性人工邊界的精度與穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)證.3、根據(jù)地震波在層狀地層中的傳播規(guī)律,編制了相應(yīng)程序,對(duì)地層中軟弱夾層對(duì)地面波動(dòng)的影響進(jìn)行了分析.4、對(duì)斷層出露場(chǎng)地和淺埋斷層場(chǎng)地的地震響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了斷層產(chǎn)狀變化對(duì)場(chǎng)地震動(dòng)的影響情況.5、進(jìn)行了井下巷道地震反應(yīng)的彈塑性分析,探討了地震力作用下巷道圍巖應(yīng)力狀態(tài)的變化規(guī)律

3、.對(duì)不同圍巖材料的巷道在不同頻率地震波激勵(lì)下的響應(yīng)進(jìn)行了研究,分析了圍巖應(yīng)力與波數(shù)之間的關(guān)系.在考慮了變圍巖材料性質(zhì)變化的情況下,探討了巷道圍巖的應(yīng)力響應(yīng)及位移響應(yīng)與埋深間的關(guān)系.6、將采礦煤柱及其頂?shù)装褰Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為"啞鈴"幾何模型,討論了地震波在模型內(nèi)的傳播規(guī)律,指出煤柱內(nèi)地震波的強(qiáng)度與頂?shù)装鍘r石介質(zhì)波速、煤體介質(zhì)波速、煤柱寬度、煤柱兩側(cè)采空區(qū)的寬度有關(guān).7、根據(jù)采空區(qū)頂板巖層的結(jié)構(gòu)形式的變化,建立了多種采場(chǎng)模型.分別探討了各模型在拉伸