›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S2): 1-7.

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

板裂体组合条件下岩爆倾向性分析

周 辉，胡善超，卢景景，张传庆   

  1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室，武汉 430071
  • 收稿日期:2014-01-04 出版日期:2014-10-31 发布日期:2014-11-12
  • 作者简介:周辉：男，1972年生，博士，研究员，主要从事岩石力学试验、理论、数值分析与工程安全性分析方面的研究。
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划（973）项目（No. 2014CB046902）；中国科学院科技创新“交叉与合作团队”（人教字〔2012〕119 号）；中国科学院知识创新工程重要方向项目（No. KZCX2-EW-QN115）；国家自然科学基金（No. 41172288）。

Analysis of rockburst proneness under condition of combining spalling

ZHOU Hui, HU Shan-chao, LU Jing-jing, ZHANG Chuan-qing   

  1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China
  • Received:2014-01-04 Online:2014-10-31 Published:2014-11-12

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摘要： 针对已有突变理论仅对单块板裂岩体进行分析的局限性，提出将板裂化岩体作为整体进行研究，考虑了劈裂岩体间的水平应力，改进了突变理论模型在岩爆分析中的应用，并分别计算对比了单块岩板及板裂岩板组合在准静力及动力扰动两种条件下的岩爆倾向性。研究结果表明，准静力条件下单块岩板突变特征值?变化趋势平缓，而组合岩体由于等效抗弯刚度较大，? 急剧增大；准静力条件下岩板组合的岩爆深度明显大于单块岩板时，岩爆深度达到0.76 m；随岩板厚度增加，突变特征值?逐渐增大，不再满足岩爆的充分条件，施加竖向扰动应力即可重新满足突变条件，所需外界扰动应力由几兆帕增大至几十兆帕。

关键词: 岩爆, 单块岩板, 组合岩板, 突变, 准静力, 动力扰动

Abstract: In light of the limitation of analyzing the single spalling rock plate by the existing catastrophe theory, studying the spalling rock plates as a whole is put forward; the catastrophe theory applied to the rockburst analysis is improved, considering the horizontal stress between the splitting rock plates. Based on this, the rockburst proneness of single rock plate and combined spalling rock plates are calculated and compared respectively under the conditions of quasi-static and dynamic disturbance. The results show that: under the condition of quasi-static, the eigenvalue Δ of single rock plate changes gently while the eigenvalue Δ of combined spalling rock plates increases rapidly because of the large equivalent flexural rigidity; the rockburst depth of combined rock plates is obviously larger than that of single rock plate; and the depth reaches 0.76 m. As the thickness of rock plate increases, eigenvalue Δ grows up gradually and the sufficient condition of rockburst in no longer fulfilled. However, the catastrophe condition can be fulfilled again if external vertical disturbing stress is applied on the rock plates and the external stress needed increases from several MPa to tens of MPa.

Key words: rockburst, single rock plate, combined rock plates, catastrophe, quasi-static, dynamic disturbance

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[1] 陈炳瑞, 吴昊, 池秀文, 刘辉, 伍梦蝶, 晏俊伟, . 基于STA/LTA岩石破裂微震信号实时识 别算法及工程应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3689-3696.
[2] 李桐, 冯夏庭, 王睿, 肖亚勋, 王勇, 丰光亮, 姚志宾, 牛文静, . 深埋隧道岩爆位置偏转及其微震活动特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2847-2854.
[3] 周辉, 陈珺, 张传庆, 朱勇, 卢景景, 姜玥, . 低强高脆岩爆模型材料配比试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2039-2049.
[4] 赵振华, 张晓君, 李晓程, . 含卸压孔硬岩应力松弛特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2192-2199.
[5] 苏国韶, 燕思周, 闫召富, 翟少彬, 燕柳斌, . 真三轴加载条件下岩爆过程的声发射演化特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1673-1682.
[6] 严 健, 何 川, 汪 波, 蒙 伟, . 高地温对隧道岩爆发生的影响性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1543-1550.
[7] 罗丹旎, 苏国韶, 何保煜, . 不同饱水度花岗岩的真三轴岩爆试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1331-1340.
[8] 吴秋红, 赵伏军, 王世鸣, 周志华, 王 斌, 李 玉, . 动力扰动下全长黏结锚杆的力学响应特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 942-950.
[9] 周子涵, 陈忠辉, 张凌凡, 年庚乾, 王建明, 焦兴飞. 基于能量原理的露天矿边坡开挖稳定性突变研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4881-4889.
[10] 梅诗明, 胡小川, 苏国, 陈冠言, . 中间主应力对隧洞岩爆影响的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3959-3968.
[11] 赵 菲, 王洪建, 何满潮, 袁广祥, 罗耀武, . 不同高度花岗岩岩爆试验的声发射特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 135-146.
[12] 王之东, 黎立云, 陈 滔, 刘兵权, . 矿柱岩爆模型试验中能量释放研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 177-185.
[13] 谢学斌，邓融宁，董宪久，闫泽正,. 基于突变和流变理论的采空区群系统稳定性[J]. , 2018, 39(6): 1963-1972.
[14] 向 鹏，纪洪广，蔡美峰，张月征. 抛掷型岩爆震源体能量动态释放机制与几何尺度特征[J]. , 2018, 39(2): 457-466.
[15] 夏开宗，陈从新，宋许根，刘秀敏，周意超, . 相对湿度作用下的石膏矿护顶层突变破坏机制分析[J]. , 2018, 39(2): 589-597.
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[1] 杨自友，顾金才，杨本水，陈安敏，徐景茂. 锚杆对围岩的加固效果和动载响应的数值分析[J]. , 2009, 30(9): 2805 -2809 .
[2] 赵洪宝，尹光志，李小双. 烧变后粗砂岩抗拉特性试验研究[J]. , 2010, 31(4): 1143 -1146 .
[3] 徐兴华，尚岳全，王迎超. 滑坡灾害综合评判决策系统研究[J]. , 2010, 31(10): 3157 -3164 .
[4] 刘清秉，项 伟，张伟锋，崔德山. 离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究[J]. , 2009, 30(8): 2286 -2290 .
[5] 杜文琪，王 刚. 土工结构地震滑动位移统计分析[J]. , 2011, 32(S1): 520 -0525 .
[6] 许振浩 ，李术才 ，李利平 ，侯建刚 ，隋 斌 ，石少帅. 基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估[J]. , 2011, 32(6): 1757 -1766 .
[7] 魏厚振，颜荣涛，陈 盼，田慧会，吴二林，韦昌富. 不同水合物含量含二氧化碳水合物砂三轴试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 198 -203 .
[8] 巩思园，窦林名，何 江，贺 虎，陆菜平，牟宗龙. 深部冲击倾向煤岩循环加卸载的纵波波速与应力关系试验研究[J]. , 2012, 33(1): 41 -47 .
[9] 张乐文 ，张德永 ，邱道宏. 径向基函数神经网络在地应力场反演中的应用[J]. , 2012, 33(3): 799 -804 .
[10] 钟 声 ，王川婴 ，吴立新 ，唐新建 ，王清远. 点状不良地质体钻孔雷达响应特征 ——围岩及充填效应正演分析[J]. , 2012, 33(4): 1191 -1195 .
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