巖爆解危與效果評(píng)估已成為深部工程安全施工和工程防災(zāi)減災(zāi)亟待解決的關(guān)鍵難題。針對(duì)巖爆局部解危,提出一種將卸壓鉆孔按一定角度進(jìn)行劈裂的局部解危方法。采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法,綜合XRD、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)、攝像等手段,開展了不同劈裂角度和無劈裂情況下巖爆解危效應(yīng)研究,主要獲得以下成果和結(jié)論。（1）通過X射線衍射試驗(yàn)對(duì)所選用的輝長(zhǎng)巖試件進(jìn)行成分分析,結(jié)果表明,輝長(zhǎng)巖主要成分是輝石和斜長(zhǎng)石,礦物晶化程度相對(duì)較高。同時(shí)結(jié)合兩種巖爆傾向性判定指標(biāo)對(duì)輝長(zhǎng)巖進(jìn)行了分析判定,證明輝長(zhǎng)巖具有中等以上的巖爆傾向性。（2）通過對(duì)四組輝長(zhǎng)巖試件進(jìn)行雙軸壓縮試驗(yàn),結(jié)果表明,與單純施工卸壓鉆孔相比,含0°和45°劈裂縫的圍巖局部解危演化進(jìn)程由卸壓孔兩幫控制轉(zhuǎn)為由劈裂縫端部控制,擴(kuò)大了局部解危區(qū)域,卸壓孔和劈裂縫共同起局部解危作用,而含90°劈裂縫的圍巖局部解危進(jìn)程仍由鉆孔兩幫控制;含0°和45°劈裂縫的峰前應(yīng)力與垂直應(yīng)變關(guān)系曲線非線性特征增強(qiáng),峰前能量耗散加大,更大程度降低了圍巖完整性,起到了的明顯卸壓效果;相比較而言,0°縫的局部解危效果最好,其峰前能量釋放占比達(dá)到85.70%,45... 

【文章來源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巖爆的定義與機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.2.2 巖爆的室內(nèi)試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 巖爆的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.4 巖爆預(yù)測(cè)與防治研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 輝長(zhǎng)巖試樣力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)及巖爆傾向性判定
    2.1 輝長(zhǎng)巖礦物成分測(cè)定
    2.2 輝長(zhǎng)巖力學(xué)性能測(cè)試
        2.2.1 輝長(zhǎng)巖單軸抗壓強(qiáng)度測(cè)定
        2.2.2 輝長(zhǎng)巖單軸抗拉強(qiáng)度測(cè)定
    2.3 巖爆傾向性指標(biāo)及判定
        2.3.1 巖爆傾向性指標(biāo)
        2.3.2 輝長(zhǎng)巖試件巖爆傾向性判定
    2.4 小結(jié)
第三章 巖爆圍巖鉆孔及劈裂局部解危效應(yīng)試驗(yàn)研究
    3.1 鉆孔及劈裂局部解危效應(yīng)試驗(yàn)
        3.1.1 試驗(yàn)裝置與方案
        3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.2 應(yīng)變和聲發(fā)射規(guī)律分析
    3.3 小結(jié)
第四章 巖爆圍巖鉆孔及劈裂局部解危效應(yīng)數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)值分析軟件及分析基本原則
3D軟件介紹">        4.1.1 FLAC^3D軟件介紹
        4.1.2 數(shù)值分析基本原則
    4.2 室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)值模型及計(jì)算方案
        4.2.1 室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)值計(jì)算模型
        4.2.2 室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)值計(jì)算方案
    4.3 室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)力分布特征
z的分布特征">        4.3.1 鉛垂應(yīng)力σ_z的分布特征
eqv的分布特征">        4.3.2 等效應(yīng)力σ_eqv的分布特征
    4.4 室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)Ｐ退苄詤^(qū)分布特征
        4.4.1 塑性區(qū)分布隨劈裂角度的變化
        4.4.2 塑性區(qū)體積隨劈裂角度的變化
        4.4.3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移變化規(guī)律
    4.5 基于現(xiàn)場(chǎng)尺度數(shù)值模型及計(jì)算方案
        4.5.1 圍巖數(shù)值計(jì)算模型
        4.5.2 圍巖數(shù)值計(jì)算方案
    4.6 現(xiàn)場(chǎng)尺度模型應(yīng)力分布特征
    4.7 現(xiàn)場(chǎng)尺度模型變形特征
        4.7.1 沿y軸方向的變形特征
        4.7.2 沿z軸方向的變形特征
    4.8 現(xiàn)場(chǎng)尺度模型塑性區(qū)分布特征
        4.8.1 塑性區(qū)分布隨劈裂角度的變化
        4.8.2 塑性區(qū)體積隨劈裂角度的變化
    4.9 小結(jié)
第五章 巖爆圍巖鉆孔及劈裂局部解危效應(yīng)判據(jù)及效果分析
    5.1 巖爆圍巖解危效果定性分析
    5.2 巖爆圍巖解危深度h的定量分析
    5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀碩士期間申請(qǐng)的發(fā)明專利
致謝



本文編號(hào)：3023034