深部巖塊的變形與運(yùn)動(dòng)性狀及其巖爆機(jī)理-會(huì)議講稿

深部巖塊的變形與運(yùn)動(dòng)性狀及其巖爆機(jī)理

深部巖塊的變形與運(yùn)動(dòng)性狀及其巖爆機(jī)理一、研究背景二、基本問題三、進(jìn)一步研究問題1、大當(dāng)量鉆地武器爆炸地震效應(yīng)規(guī)模、埋深問題—塊系的變形與破壞是爆炸作用最顯著的表現(xiàn)。2、深部巷道的巖爆效應(yīng)發(fā)生的條件與預(yù)防對(duì)策---破壞區(qū)的塊體規(guī)模和大小3、意義深部防護(hù)工程設(shè)計(jì)計(jì)算及選址深部礦山工程的開發(fā)與利用一、研究背景4、現(xiàn)狀：經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式：監(jiān)測及簡單的經(jīng)驗(yàn)判斷理論研究：對(duì)介質(zhì)行為及其狀態(tài)的變化缺乏準(zhǔn)確和有物理基礎(chǔ)的描述；數(shù)值模擬：狀態(tài)參數(shù)的變化、模型的可靠性值得懷疑。一、研究背景二、基本問題1、深部巖體變形的一般特征3、深部巖塊的動(dòng)力行為及其巖爆機(jī)理2、深部巖體的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)W的組成：（1）存儲(chǔ)勢能—體積特征（2）內(nèi)部耗散能（不可恢復(fù)變形、裂痕和滑移線）（3）運(yùn)動(dòng)能（非穩(wěn)定狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)）--體積特征在體內(nèi)應(yīng)力—滿足動(dòng)量守恒變形---滿足質(zhì)量守恒（1）守恒定律

1、深部巖體變形的一般特征（2）應(yīng)力特征（3）對(duì)強(qiáng)度的影響（4）應(yīng)變特征彈性狀態(tài)---連續(xù)介質(zhì)內(nèi)摩擦狀態(tài)-----峰值后局部剪切狀態(tài)---準(zhǔn)連續(xù)介質(zhì)3）塊體運(yùn)動(dòng)---非連續(xù)介質(zhì)。（5）應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系新的不變量量的組合特特征---局部塑性性理論。（6）巖體體的強(qiáng)度準(zhǔn)準(zhǔn)則曲線的走向向反映了摩摩擦力的出出現(xiàn)的相對(duì)對(duì)大小，羅羅德參數(shù)的的變化反映映了應(yīng)力狀狀態(tài)的過渡渡趨勢。強(qiáng)度準(zhǔn)則指指出：巖體體的剪切時(shí)時(shí)摩擦力增增加的影響響與粘結(jié)力力減少的影影響。隨著剪切面面上靜水壓壓力的增加加，剪切強(qiáng)強(qiáng)度極限值值也增加，，反映了摩摩擦力的出出現(xiàn)，它或或者是阻止止巖體分解解成各個(gè)部部分，或者者是體現(xiàn)一一個(gè)附加強(qiáng)強(qiáng)度。因此，巖體體的形狀改改變主要與與彈性、粘粘性及摩擦擦性狀有關(guān)關(guān)，體積改改變則與膨膨脹及破壞壞成塊體的的大小有關(guān)關(guān)。（7）一般般特征（1）彈性性應(yīng)力狀態(tài)態(tài)2、深部巖巖體的應(yīng)力力與應(yīng)變狀狀態(tài)（2）內(nèi)摩摩擦應(yīng)力狀狀態(tài)（3）流體體力學(xué)應(yīng)力力狀態(tài)（3）流體體力學(xué)應(yīng)力力狀態(tài)變形狀態(tài)：：接近一維的的應(yīng)變狀態(tài)態(tài)。（4）變形狀態(tài)（1）巖塊塊沖擊試驗(yàn)驗(yàn)裝置多功能動(dòng)態(tài)態(tài)特性試驗(yàn)驗(yàn)系統(tǒng)的研研制：加載裝置置和量測測系統(tǒng)。。3、深部部巖塊的的動(dòng)力行行為及其其巖爆機(jī)機(jī)理只有垂直直沖擊力力WZ作用時(shí)的的工況1。垂直沖擊擊力WZ和水平靜靜力FX共同作作用時(shí)的的工況23、深部部巖塊的的動(dòng)力行行為及其其巖爆機(jī)機(jī)理（2）水平力FX—u關(guān)系系曲線3、深部部巖塊的的動(dòng)力行行為及其其巖爆機(jī)機(jī)理（2）水平力FX—u關(guān)系系曲線3、深部部巖塊的的動(dòng)力行行為及其其巖爆機(jī)機(jī)理序號(hào)123456789落錘高度（mm)44.865.285.6106.0126.4140.0160.4180.8201.2沖擊能(mJ)36.8745.1654.3366.1577.9788.2093.8593.6798.60特征摩擦力FX0（kg)171714131110532F0/FX01.121.121.361.461.731.903.816.359.52F0/FX0（3）超超低摩擦擦現(xiàn)象3、深部部巖塊的的動(dòng)力行行為及其其巖爆機(jī)機(jī)理內(nèi)聚力、、內(nèi)摩擦擦、膨脹脹等為巖巖石的典典型特征征。巖石具有有在微觀觀水平上上儲(chǔ)存能能量的能能力，而而在一定定的條件件下返還還到宏觀觀水平上上。這一性質(zhì)可以以作為巖石的的基本性質(zhì)之之一。巖石可可以作為含能能介質(zhì)。3、深部巖塊塊的動(dòng)力行為為及其巖爆機(jī)機(jī)理當(dāng)對(duì)它進(jìn)行加加載、卸載循循環(huán)時(shí)，可逆逆的彈性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于加載時(shí)時(shí)的外力功，，不可逆變形形能一部分耗耗散了，另一一部分積聚在在巖體內(nèi)。當(dāng)當(dāng)外力卸載后后，巖體處于于“不穩(wěn)定””的平衡狀態(tài)態(tài)，既微小的的擾動(dòng)可使巖巖體繼續(xù)變形形，這個(gè)變形形可能是緩慢慢、漸進(jìn)的蠕蠕變性質(zhì)，也也可能是突變變的動(dòng)力性質(zhì)質(zhì)，此時(shí)釋放放的能量大大大超過微擾動(dòng)動(dòng)能量，微擾擾動(dòng)僅僅起到到“扣板機(jī)””的作用。3、深部巖塊塊的動(dòng)力行為為及其巖爆機(jī)機(jī)理（4）