考虑卸荷应力路径的深部采空区失稳局部能量释放判别准则

发布时间：2017-07-07 21:25

  本文关键词：考虑卸荷应力路径的深部采空区失稳局部能量释放判别准则

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【摘要】：对采空区形成过程中围岩应力路径特征进行分析,并对卸荷荷载进行求解。基于深部开采应力卸荷机制,以程潮铁矿为工程背景,建立深部采空区卸荷失稳分析模型,引入局部能量释放率指标对采空区卸荷过程中能量演化规律进行分析,并基于尖点突变理论建立了围岩失稳局部能量判别准则。研究表明,随着开采的进行,采空区围岩局部能量释放能呈4次多项式增长,增加速率逐渐增加;局部能量突变判别值计算表明,最终采空区系统处在稳定状态,虽然底部结构中的塑性区体积最大,但其对应的单位体积局部能量释放率相对较小,说明相对稳定性较好。局部能量释放率分布云图表明,水平方向上以能量释放为主,垂直方向上以能量集中为主,符合深部开采特征。综上所述,深部卸荷力学模型能有效体现采空区形成过程中围岩的稳定状态,局部能量释放率反应能量释放、转移及耗散等动态过程,为深部采空区稳定性研究提供了重要的参考。
【作者单位】： 北京科技大学土木与环境工程学院;北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;
【关键词】： 采矿工程 深部矿山 采空区 卸荷 局部能量释放率 尖点突变
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51374033) 教育部博士点基金项目(20120006110022)~~
【分类号】：TD311
【正文快照】： 1引言不同于其他工程,地下岩体原始状态并不是绝对的平衡状态,而是一种相对平衡,岩体处在三向受力状态,并聚集了大量的能量。采空区的形成过程,实际上是某方向地应力的解除和转移。岩体由原来的三向受力变为二向受力甚至单向受力,当应力的改变超过岩体承载能力即发生失稳。因

【共引文献】

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本文编号：531913