主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
高应力巷道岩爆过程及时空演化规律试验研究
  • 作者

    刘崇岩赵光明许文松孟祥瑞

  • 单位

    安徽理工大学 深部煤矿采动响应与灾害防控国家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

  • 摘要

    为了研究岩爆灾害的发生过程及其时空演化规律,通过含圆孔花岗岩试件进行不同侧向载荷下的岩爆模拟试验,利用微型摄像机、声发射(AE)系统和红外热像仪等监测系统,分析岩爆过程中的声发射时序、时频、时空特征及热成像温度运移规律。研究结果表明:孔洞的岩爆可分为平静期、颗粒弹射期、稳定破坏期、全面崩塌期4个阶段,岩爆试验演化过程及结果与工程现场相符,围岩曲屈破坏时σθmax≈(1.38~1.85)σc;随着侧向载荷的升高,孔洞在平静期积累的弹性应变能增加,颗粒弹射期能量释放率增大,岩爆进程加快,稳定破坏期持续时间先增加后减小,侧向载荷的增大对孔洞的承载能力起到先增强后弱化的效果;声发射振铃计数率的平静期可作为孔洞全面崩塌的前兆信号,围岩屈曲破坏前定位点开始局部集中,孔洞坍塌后定位点集中条带与试件主破裂面基本吻合,形成以圆孔为中心的“X”型共轭剪切破裂,稳定破坏期较颗粒弹射期低频比例增加,高频比例降低,低侧向载荷时破坏以中高频为主,高侧向载荷时破坏以中频为主;应力集中促使围岩红外温度场整体温度逐渐升高,呈现高温区嵌套低温条带的特点,岩爆时高温区由表面浅部向深部运移,在孔洞整体失稳坍塌前,岩爆坑温度急剧上升。


  • 关键词

    岩爆时空演化声发射热成像

  • 作者简介

    刘崇岩(1994—),男,安徽阜阳人,硕士研究生。E-mail:1578801793@qq.com。通讯作者:赵光明(1976—),男,安徽桐城人,教授。E-mail:13955471006@163.com

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