双孔膨胀致裂坚硬岩体裂隙扩展演化试验研究

作者

李团结雷照源牟文辉易瑞强华军
单位

陕西陕煤黄陵矿业公司
摘要

以控制深部坚硬顶板为切入点,通过地质普查、膨胀剂参数试验、RFPA计算等方法,利用声发射(AE)、微震实时动态监测等手段,开展双孔膨胀致裂坚硬岩体裂隙扩展演化的试验研究。研究表明:水灰比为1∶3的膨胀剂产生的膨胀力远大于岩石的抗拉强度;双孔膨胀致裂的岩块沿双孔连线的水平位置断裂,产生的微震事件多集中在岩体中心位置;膨胀压力达到7.8 MPa时岩体开始破裂,钻孔附近出现的无应力区扩大且向中心靠拢,随裂隙贯通形成空腔;致裂至第9 h的事件数及能量级最大;随隙贯通,声发射信号在钻孔内部形成叠加,呈现"两端小中间大"的"一"字长条结构。
关键词

双孔膨胀致裂坚硬岩体裂隙扩展演化水灰比声发射
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（51874231）；陕西省自然科学基础研究计划企业联合基金资助项目（2019JLZ-04）
文章目录

1 工程背景
1.1 矿井概况及生产条件
1.2 隅角顶板致裂现状
2 致裂材料性能
2.1 致裂材料参数
2.2 静态破碎剂特性
3 致裂坚硬岩体的“声-波”特征
3.1 物理模拟试验搭建
3.2 致裂岩体微震分布特征
3.3 致裂岩体声发射分布特征
4 致裂岩体的应力及声发射特征
4.1 RFPA模型搭建
4.2 裂隙发育特征
4.3 裂隙发育过程中应力分布特征
4.3.1 监测线Ⅰ应力曲线特征
4.3.2 监测线Ⅱ应力曲线特征
4.4 声发射动态分布特征
5 结论
引用格式

李团结，牟文辉，易瑞强，等.双孔膨胀致裂坚硬岩体裂隙扩展演化试验研究［J］.煤矿安全，2021,52(10):70-78