深部采动围岩宏观变形破坏的力学演化规律

论文摘要

为了研究深部采动围岩变形失稳的宏观破坏特征和应力分布的时空演化过程,文章采用计算机数值模拟和实验室相似模型试验方法,探讨了深部采场顶板裂隙场、覆岩位移场和围岩应力场的力学演化规律。结果表明:深部采动围岩经历了瞬时突变、间跃发展、循序卸载、连续传递的渐变破坏过程,覆岩裂隙场具有卸压失稳、起裂张开、萌芽发育、渗透贯通、萎缩拟合、封闭稳定的时空演化特征。岩层运移呈现出较强的"临位空间效应":顶板围岩离煤层越近,位移测线的影响越为强烈,空间影响的范围越为集中,岩层连续移动的阶段可控性越弱;反之顶板岩层距离煤层越远,临位空间的影响机制减弱,覆岩下沉量变小,应力传递与荷载转移的灵动性渐趋惰性。深部采动围岩的应力分布具有近场力学效应影响显著、远场力链承载体系减弱的区间性演化特点,围岩应力短时间内的骤然增大和不规则开采引起的高应力集中叠加效应是诱发采场冲击性动力失稳灾害事故的力学根源。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王新丰,罗文波,吴振东,陈紫阳,李玉豪

关键词: 深部围岩,变形破坏,力学特征,演化规律,叠加效应

来源: 现代隧道技术 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 湘潭大学土木工程与力学学院岩土力学与工程安全湖南省重点实验室,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,湘潭大学环境与资源学院

基金: 国家自然科学基金项目(51504006),湖南省教育厅一般项目(17C1537),岩土力学与工程安全湖南省重点实验室基金项目(16GES10),煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室开放基金项目(JYBSYS2018203),湘潭大学自然科学基金项目(15XZX41)

分类号: TD325

DOI: 10.13807/j.cnki.mtt.2019.01.015

页码: 99-106

总页数: 8

文件大小: 1824K

下载量: 151

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