含不同倾角预制结构面的深埋隧洞岩爆发生机制研究
吴顺川1
张侦锐1
韩龙强1
程海勇1
李武2
傅鑫1
1.昆明理工大学 国土资源工程学院,云南 昆明 650000;自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室,云南 昆明 650000;云南省高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室,云南 昆明 6500002.云南驰宏锌锗股份有限公司,云南 曲靖 654200
摘要：为研究结构面倾角对深埋隧洞岩爆破坏机制的影响,选取云南某深部矿山的深部矿井灰岩,预制成含圆孔的立方体试件(100 mm×100 mm×100 mm,圆孔ϕ=50 mm)模拟地下隧洞结构,利用预制裂隙模拟结构面,使用高速摄像系统监测不同试件的岩爆孕育演化过程;利用PFC软件模拟了不同试样的压缩试验,分析了含不同倾角结构面隧洞的破坏模式和应力-应变特征.研究结果表明:结构面使围岩内部应力和能量的传播路径发生了改变,其附近岩体应力集中,使岩爆提前发生;结构面显著增强了岩爆烈度,灰岩中的围岩破坏形式主要表现为剧烈的剪切弹射.随结构面倾角的改变,围岩破坏程度发生变化;当结构面倾角为 0°和 180°时,围岩破坏程度较弱;当结构面倾角为 90°时,隧洞围岩破坏最为严重;结构面倾角对圆形隧洞应力特征影响显著,根据试验数据构建了结构面倾角与圆形隧洞应力特征(σαmax/σc)间的理论关系式.研究结果可为地下岩体工程灾害防治与岩爆预测等提供参考.
关键词：深埋隧洞结构面岩爆真三轴试验破裂机制
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(42302313)国家自然科学基金(52334004)云南省重大科技资助项目(202202AG050014)
论文发表日期：2025-02-27
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 6-17 )
英文信息