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题名深部三维圆形洞室岩爆过程的模拟试验
被引量：30
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作者
司雪峰
宫凤强
罗勇
李夕兵
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机构
中南大学资源与安全工程学院
中南大学深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点实验室
中南大学高等研究中心工程材料力学研究所
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期621-634,共14页
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基金
国家自然科学基金(No.41472269)
中南大学中央高校基本科研业务费专项资金(No.2017zzts535)~~
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文摘
为了模拟深部圆形洞室三维受力情况下岩爆的发生过程,以具有极强岩爆倾向性的花岗岩作为试验材料,利用自行研制的TRW-3000岩石真三轴电液伺服诱变试验机,对含直径50 mm贯穿圆形孔洞的100 mm×100 mm×100 mm立方体花岗岩试样进行了三向不等压加载试验。试验首先模拟1 000 m深度的初始应力环境,以垂直于洞室轴向的水平方向作为最小主应力方向,通过增加竖直方向应力模拟应力调整过程诱发岩爆情况,并借助三维加载岩样内部结构破坏实时视频监控系统监控洞壁破坏情况。试验结果表明,岩爆过程可以划分为平静阶段、颗粒弹射阶段、岩片剥落和爆裂阶段,洞壁两侧中间部位应力集中系数最高,最先产生破坏,然后沿径向向深部发展,最终形成两个对称型的V型槽。圆形洞室洞壁两侧破坏的3个典型受力节点,符合深部工程中统计得到的无支护圆形巷道的远场应力状态与破坏模式之间的关系,达到了模拟的效果。利用现有的4种岩爆判据进行了分析,判别结果与试验过程中拍摄到的洞壁破坏情况基本一致。洞壁的破坏伴随着声发射计数增加和能量升高,岩爆越剧烈,声发射越活跃。
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关键词
岩石力学
圆形洞室
岩爆
真三轴试验
三维高应力
声发射
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Keywords
rock mechanics circular cavern rockburst true-triaxial test three-dimensional high stress acoustic emission
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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