深部巖體損傷破壞評價方法研究.pdf

1、深部開采是當前和未來采礦的必由之路。針對深部開采及其巖體評價中存在的問題，本文應用系統(tǒng)安全分析方法以及相關的數(shù)學手段，在深部巖體損傷評價方面進行了如下研究： (1)分析綜述了現(xiàn)有的有關深部巖體的界定方法；對巖體損傷的概念及實質(zhì)進行了分析，指出巖體的損傷包括巖體的構造損傷和巖石的材料損傷兩大類；對巖體損傷與巖體質(zhì)量的對應關系進行研究，并以此劃分深部巖體損傷評價的等級。 (2)系統(tǒng)地分析了深部巖體損傷的影響因

2、素，給出了建立深部巖體損傷評估指標體系的原則，并以此為手段提取并建立深部巖體損傷評估指標體系，并給出了評價指標的量化方法。 (3)針對深部巖體所處特殊地質(zhì)力學背景，進行了深部巖體損傷破壞評價地質(zhì)因素修正：提出巖石強度熱弱化系數(shù)和巖石強度水弱化系數(shù)的概念，分別從含水率和溫度的變化對巖石強度的地下水損傷和熱損傷進行描述，并從實驗擬合和巖石水理性質(zhì)相似的角度給出弱化系數(shù)的確定方法；以莫爾一庫侖強度準則為基礎，引入破壞接近度的概

3、念，對深部巖體損傷評價體系進行地應力影響修正。 (4)以RMR評價體系為基礎建立深部巖體損傷評價模型。針對RMR法中前三個參評因素邊界值為范圍值而導致評價結果具有模糊性、主觀性的缺點，對巖石單軸抗壓強度、巖石質(zhì)量指標和節(jié)理間距進行細化連續(xù)修正，從而使評價結果更為客觀；對RMR評價體系進行地應力修正，從而使得RMR評價體系更適合于高地應力存在的深部巖體。 (5)建立了基于模糊理論的深部巖體損傷模糊綜合評價方

4、法。由于深部巖體損傷評價的特殊性，構建了以深部巖體的地質(zhì)特征為背景，以巖體結構特征為基礎(巖體中的損傷主要指的是巖體中各種形態(tài)的結構面)兼顧巖石強度的深部巖體的8項評價指標，并配套編制了各指標分級量化表，實現(xiàn)了深部巖體損傷破壞評價指標數(shù)據(jù)的特殊性；運用層次分析法來處理各評價指標權重，采用兩級模糊綜合評判方法對深部巖體的損傷狀態(tài)進行評價，使評價結果盡可能貼切于實際。 通過上述研究，建立了深部巖體損傷評價的兩套方法，并對今后