高应力巷道岩爆过程及时空演化规律试验研究
刘崇岩
赵光明
许文松
孟祥瑞
1.安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南2320012.安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南2320013.安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南2320014.安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南232001
摘要：为了研究岩爆灾害的发生过程及其时空演化规律,通过含圆孔花岗岩试件进行不同侧向载荷下的岩爆模拟试验,利用微型摄像机、声发射(AE)系统和红外热像仪等监测系统,分析岩爆过程中的声发射时序、时频、时空特征及热成像温度运移规律.研究结果表明:孔洞的岩爆可分为平静期、颗粒弹射期、稳定破坏期、全面崩塌期4个阶段,岩爆试验演化过程及结果与工程现场相符,围岩曲屈破坏时σθmax≈(1.38～1.85)σc;随着侧向载荷的升高,孔洞在平静期积累的弹性应变能增加,颗粒弹射期能量释放率增大,岩爆进程加快,稳定破坏期持续时间先增加后减小,侧向载荷的增大对孔洞的承载能力起到先增强后弱化的效果;声发射振铃计数率的平静期可作为孔洞全面崩塌的前兆信号,围岩屈曲破坏前定位点开始局部集中,孔洞坍塌后定位点集中条带与试件主破裂面基本吻合,形成以圆孔为中心的“X”型共轭剪切破裂,稳定破坏期较颗粒弹射期低频比例增加,高频比例降低,低侧向载荷时破坏以中高频为主,高侧向载荷时破坏以中频为主;应力集中促使围岩红外温度场整体温度逐渐升高,呈现高温区嵌套低温条带的特点,岩爆时高温区由表面浅部向深部运移,在孔洞整体失稳坍塌前,岩爆坑温度急剧上升.
关键词：岩爆时空演化声发射热成像
分类号：TU457(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFC0603003)国家自然科学基金(51974009)国家自然科学基金(51674008)
论文发表日期：2020-03-28
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：11( 998-1008 )
英文信息