动载诱发冲击地压的实验研究
刘冬桥1
何满潮1
汪承超2
王炯3
杨军3
王炀3
1.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京,1000832.武汉生态城碧桂园投资有限公司,湖北武汉,4300703.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083
摘要：运用自主研发的冲击岩爆实验系统,进行了动载诱发冲击地压实验研究,提出了一种判别动载是否诱发冲击地压的实验方法.实验采用对加载至500 m深度应力状态下的带圆柱形贯穿孔洞的立方体砂岩试样,在σ、方向逐级施加扰动波,σh保持在恒定应力水平的加载方式,模拟了500 m深度砂岩巷道,由于顶板垮落产生垂直向冲击扰动,由此诱发冲击地压破坏的过程.通过数据采集系统实时采集力和位移数据,获得应力应变曲线;通过图像采集系统实时拍摄动载诱发冲击地压过程,获得颗粒弹射、碎屑剥落等特征现象.实验发现,动载诱发冲击地压过程经历了平静期、颗粒弹射、碎屑剥落和冲击地压剧烈破坏4个阶段.对巷道围岩应力状态进行计算,得出动载诱发冲击地压时巷道围岩最大切向应力大于其单轴抗压强度.对碎屑特征及微观结构分析发现,动载诱发冲击地压产生的碎屑呈现出明显的片状特征,以中、细粒碎屑为主,通过电镜扫描可见穿晶裂纹.计算碎屑块度分形维数表明,动载诱发冲击地压破碎程度较单轴压缩破坏高.
关键词：冲击地压动载碎屑特征微观结构
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：北京市共建专项(80044810)国家自然科学基金(51404278)国家自然科学基金(51304210)
论文发表日期：2016-01-01
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）
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