煤礦巖巷爆破掘進(jìn)過程中周邊眼對裂紋擴(kuò)展止裂機(jī)理
本文選題:爆炸動載荷 + 周邊孔; 參考:《煤炭學(xué)報》2017年07期
【摘要】:周邊眼在巖巷光面爆破中可以使巷道表面相對光滑完整,同時它對巖體內(nèi)原生裂紋或爆生裂紋的擴(kuò)展可能起到止裂的作用。為探究周邊眼的止裂作用機(jī)理,針對爆破開挖過程中不同間距周邊眼對原生裂紋擴(kuò)展的止裂問題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究。實(shí)驗(yàn)采用帶中心裝藥孔、預(yù)制裂紋(原生裂紋)及兩個簡化周邊眼的有機(jī)玻璃圓形試件,觀測原生裂紋在周邊孔止裂作用下的起裂-擴(kuò)展-止裂效果。采用AUTODYN軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,巖石采用線性狀態(tài)方程(EOS),強(qiáng)度模型為Elastic,失效準(zhǔn)則為最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則(MMTS),并在擴(kuò)展路徑附近設(shè)置觀測點(diǎn),以觀測這些點(diǎn)的應(yīng)力隨周邊眼間距變化的規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬結(jié)果分析得出:(1)在兩周邊眼間會產(chǎn)生與裂紋擴(kuò)展方向垂直的壓應(yīng)力,對裂紋擴(kuò)展的確能夠起到止裂作用;(2)不同的周邊眼間距,在周邊眼間產(chǎn)生的壓應(yīng)力不同,導(dǎo)致不同的止裂效果;(3)周邊眼間距越小,產(chǎn)生的壓應(yīng)力越大,對裂紋擴(kuò)展的止裂效果越好。
[Abstract]:The surrounding hole can make the roadway surface relatively smooth and complete in the smooth blasting of rock roadway, and it may play a role in stopping the crack propagation of the primary crack or explosive crack in the rock body at the same time. In order to investigate the mechanism of crack arrest in peripheral eyes, the experimental and numerical simulation of the primary crack propagation of peripheral holes with different spacing during blasting excavation was carried out. In the experiment, the effects of initiation, propagation and crack arrest of primary cracks on the primary cracks under the action of the peripheral holes were observed by using two round specimens of plexiglass with central charge holes, prefabricated cracks (primary cracks) and two simplified peripheral eyes. The numerical simulation is carried out by using AUTODYN software. The rock is simulated with the linear equation of state (EOS), the strength model is Elastictic model, the failure criterion is the maximum tensile stress criterion and the observation point is set up near the extended path. In order to observe the variation of the stress of these points with the distance between the peripheral eyes. Through the analysis of the experimental and numerical simulation results, it is concluded that the compressive stress between the two peripheral eyes will be perpendicular to the direction of the crack growth, and the crack propagation can indeed be prevented by different peripheral eye spacing. The smaller the distance between the eyes, the greater the compressive stress and the better the effect on crack propagation.
【作者單位】: 四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院;深地科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11672194) 四川省科技計劃資助項(xiàng)目(2014JY0002) 油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(PLN1202)
【分類號】:TD235.1;TD263.3
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前8條
1 楊勝利;孔德中;;大采高煤壁片幫防治柔性加固機(jī)理與應(yīng)用[J];煤炭學(xué)報;2015年06期
2 王蒙;朱哲明;謝軍;;巖石Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型裂紋動態(tài)擴(kuò)展SHPB實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2015年12期
3 王兆會;楊敬虎;孟浩;;大采高工作面過斷層構(gòu)造煤壁片幫機(jī)理及控制[J];煤炭學(xué)報;2015年01期
4 劉俊杰;;水壓光面爆破在老格山隧道開挖中的應(yīng)用[J];隧道建設(shè);2014年11期
5 王建秀;鄒寶平;胡力繩;;隧道及地下工程光面爆破技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J];地下空間與工程學(xué)報;2013年04期
6 岳中文;楊仁樹;郭東明;曹輝;董聚才;;爆炸應(yīng)力波作用下缺陷介質(zhì)裂紋擴(kuò)展的動態(tài)分析[J];巖土力學(xué);2009年04期
7 張慶松;李利平;李術(shù)才;丁萬濤;洪衛(wèi)良;;小間距隧道爆破動力特性試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2008年10期
8 李清,楊仁樹,李均雷,喬傳印,趙艷蘋,馬英麗;爆炸荷載作用下動態(tài)裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2005年16期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條
1 金解放;靜載荷與循環(huán)沖擊組合作用下巖石動態(tài)力學(xué)特性研究[D];中南大學(xué);2012年
2 岳中文;缺陷介質(zhì)爆生裂紋擴(kuò)展規(guī)律的動態(tài)焦散線試驗(yàn)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2009年
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 郭東明;劉康;羅浪;楊俊;王豪;肖正星;;爆炸載荷下鄰近硐室迎爆側(cè)原先裂紋擴(kuò)展機(jī)理研究[J];礦業(yè)科學(xué)學(xué)報;2017年04期
2 李盟;朱哲明;肖定軍;胡榮;施澤彬;;煤礦巖巷爆破掘進(jìn)過程中周邊眼對裂紋擴(kuò)展止裂機(jī)理[J];煤炭學(xué)報;2017年07期
3 黃經(jīng)偉;蔣志明;周凱;張慶彬;彭松;孫周;;平導(dǎo)開挖空間對爆破振動衰減規(guī)律的影響[J];采礦技術(shù);2017年04期
4 岳中文;胡慶文;陳彪;;爆生裂紋與層理缺陷相互作用的實(shí)驗(yàn)研究[J];振動與沖擊;2017年12期
5 袁照輝;;光面爆破在隧道全斷面開挖中的應(yīng)用[J];四川建材;2017年06期
6 王軍;;聚能水壓光面爆破技術(shù)在崤山隧道施工中的應(yīng)用研究[J];鐵道建筑技術(shù);2017年05期
7 沈顯才;;地鐵暗挖隧道聚能水壓光面爆破新技術(shù)應(yīng)用分析[J];鐵道建筑技術(shù);2017年05期
8 王創(chuàng)業(yè);王澤澤;付強(qiáng);;大采高煤壁片幫及柔性支護(hù)技術(shù)研究[J];煤炭技術(shù);2017年05期
9 馬盟;方新秋;梁敏富;;大采高綜采面煤壁片幫影響因素及控制技術(shù)研究[J];煤炭技術(shù);2017年05期
10 王傳兵;李家卓;李群;侯俊領(lǐng);;深部大采高超長工作面煤壁片幫機(jī)理及控制技術(shù)[J];煤礦開采;2017年02期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條
1 馮俊軍;應(yīng)力波產(chǎn)生機(jī)制及對沖擊地壓影響研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年
2 曹文俊;切縫藥包定向斷裂爆破能量控制機(jī)理研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年
3 董學(xué)成;振蕩沖擊器研究與應(yīng)用[D];西南石油大學(xué);2015年
4 李潤;循環(huán)荷載作用下節(jié)理巖體邊坡疲勞劣化及其錨固效應(yīng)研究[D];福州大學(xué);2014年
5 高祥濤;切縫藥包爆轟沖擊動力學(xué)行為研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2013年
6 陸華;沖擊荷載下紅砂巖流固耦合的動力響應(yīng)及損傷效應(yīng)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2013年
【二級參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 王家臣;楊印朝;孔德中;潘衛(wèi)東;;含夾矸厚煤層大采高仰采煤壁破壞機(jī)理與注漿加固技術(shù)[J];采礦與安全工程學(xué)報;2014年06期
2 王家臣;王蕾;郭堯;;基于頂板與煤壁控制的支架阻力的確定[J];煤炭學(xué)報;2014年08期
3 楊井瑞;張財貴;周妍;王啟智;;用CSTBD試樣確定砂巖的動態(tài)起裂和擴(kuò)展韌度[J];爆炸與沖擊;2014年03期
4 張財貴;周妍;楊井瑞;王啟智;;用邊裂紋平臺圓環(huán)試樣測試巖石的Ⅰ型動態(tài)斷裂韌度[J];水利學(xué)報;2014年06期
5 袁國;;隧道掘進(jìn)水壓爆破施工技術(shù)[J];甘肅科技縱橫;2013年12期
6 馬立強(qiáng);張東升;孫廣京;崔泰賀;周燾;;厚沖積層下大采高綜放工作面頂板控制機(jī)理與實(shí)踐[J];煤炭學(xué)報;2013年02期
7 李龍生;韓曉東;;厚煤層綜放工作面過特大斷層技術(shù)實(shí)踐[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2012年10期
8 楊培舉;劉長友;吳鋒鋒;;厚煤層大采高采場煤壁的破壞規(guī)律與失穩(wěn)機(jī)理[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年03期
9 袁永;屠世浩;馬小濤;孫璐璐;白慶升;;“三軟”大采高綜采面煤壁穩(wěn)定性及其控制研究[J];采礦與安全工程學(xué)報;2012年01期
10 周向陽;徐全軍;姜楠;李志龍;;上跨運(yùn)行地鐵的南京紅山南路隧道爆破安全管理[J];工程爆破;2011年04期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 宮鳳強(qiáng);動靜組合加載下巖石力學(xué)特性和動態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則的試驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2010年
2 張國華;基于圍巖累積損傷效應(yīng)的大斷面隧道施工參數(shù)優(yōu)化研究[D];中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所);2010年
3 肖建清;循環(huán)荷載作用下巖石疲勞特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2009年
4 洪亮;沖擊荷載下巖石強(qiáng)度及破碎能耗特征的尺寸效應(yīng)研究[D];中南大學(xué);2008年
5 李樹春;周期荷載作用下巖石變形與損傷規(guī)律及其非線性特征[D];重慶大學(xué);2008年
6 周子龍;巖石動靜組合加載實(shí)驗(yàn)與力學(xué)特性研究[D];中南大學(xué);2007年
7 閆長斌;爆破作用下巖體累積損傷效應(yīng)及其穩(wěn)定性研究[D];中南大學(xué);2006年
8 林大能;平巷掏槽爆破空孔尺寸效應(yīng)及圍巖頻繁震動損傷累積特性研究[D];中南大學(xué);2006年
9 左宇軍;動靜組合加載下的巖石破壞特性研究[D];中南大學(xué);2005年
10 胡柳青;沖擊載荷作用下巖石動態(tài)斷裂過程機(jī)理研究[D];中南大學(xué);2005年
,本文編號:1775111
本文鏈接:http://www.sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/1775111.html