深部开采中的强扰动特性探讨

论文摘要

深部岩体具有高地应力、高地温、高渗压的独特赋存环境,其采动影响远较浅部复杂。通过将深部岩体的赋存环境和深部开采的扰动特征两方面相结合,系统分析了深部岩体开采中的强扰动特性。首先对扰动激励的动静组合特点进行了分析。根据深部开采中的应力变化路径,给出了不同深度类型下原岩应力状态以及扰动应力状态的分布区域,揭示了深部开采中应力变化更加复杂的必然性,并初步给出了考虑赋存深度、开采工艺、岩体重度、残余应力以及采动速度影响的岩体卸荷速率计算公式。根据深部开采中的动力扰动类型和波动传播规律,分析指出了深部岩体中的流体压力传播特征,揭示了深部动力扰动时间延长和扰动范围扩大的特点。然后基于扰动状态概念(DSC)对扰动影响水平进行了分析。通过对深部岩体能量蓄积、能量耗散以及释放规律的分析,定义了基于能量特征的扰动函数,可以籍此构建基于DSC的深部岩体统一本构模型,并定量描述深部岩体扰动的大小。最后定性描述了深部岩体开采中开挖扰动区的分布特点以及相应的应力应变状态,将其划分为原岩弹性区、开挖损伤区(EDZ)以及开挖破碎区,其中开挖损伤区又可分为峰前损伤区、塑性流变区、外部损伤区。并初步给出了开挖损伤区大小的计算公式,讨论了各项参数的意义及影响因素。研究表明,深部岩体的高应力状态以及复杂的多场多相耦合环境使其在更大范围内受到扰动的影响,EDZ的范围将显著增大,并表现出复杂的时空演化特征。利用扰动状态概念(DSC)建立的扰动函数,以及基于能量分析建立的开挖损伤区(EDZ)大小计算公式,可以定量刻画深部扰动的程度,分别反映了深部扰动激励增大和扰动影响增大的特点。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 彭瑞东,薛东杰,孙华飞,周宏伟

关键词: 岩石,深部开采,扰动,能量,损伤,开挖扰动区

来源: 煤炭学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室,中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFC0600704),北京市教育委员会共建资助项目

分类号: TD313;TD80

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.6024

页码: 1359-1368

总页数: 10

文件大小: 2461K

下载量: 448

相关论文文献

• [1].论述地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 世界有色金属 2019(04)
• [2].地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 世界有色金属 2017(19)
• [3].深部找矿钻探工程案例分析及初步方案设计[J]. 数码世界 2019(02)
• [4].深部穿通性痣一例[J]. 实用皮肤病学杂志 2019(02)
• [5].探析地质勘查常用的深部找矿技术及发展[J]. 科学技术创新 2018(22)
• [6].地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 世界有色金属 2018(12)
• [7].论述地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 祖国 2017(24)
• [8].金属矿深部开采现状与发展战略[J]. 工程科学学报 2019(04)
• [9].深部探矿钻探特点及技术要点浅析[J]. 新疆有色金属 2019(02)
• [10].深部煤层气基本地质问题分析[J]. 科技创新导报 2017(34)
• [11].深部找矿的方法及存在问题[J]. 科技创新导报 2010(09)
• [12].当前我国金属矿床深部找矿的现状分析[J]. 资源信息与工程 2018(06)
• [13].深部岩体力学与开采理论研究进展[J]. 煤炭学报 2019(05)
• [14].煤炭深部开采界定及采动响应分析[J]. 煤炭学报 2019(05)
• [15].论述地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 中国金属通报 2019(07)
• [16].负压封闭引流技术联合深部冲洗治疗深层软组织感染的展望[J]. 中国现代医生 2019(23)
• [17].回访式健康教育在恶性肿瘤患者深部热疗中的作用[J]. 实用临床护理学电子杂志 2019(08)
• [18].坑内钻在香炉山钨矿深部探矿中的应用[J]. 采矿技术 2019(05)
• [19].简评深部采矿的机遇与挑战[J]. Engineering 2017(04)
• [20].浅析深部热疗治疗肿瘤恶性胸、腹水的疗效[J]. 现代医学与健康研究电子杂志 2017(09)
• [21].邢东矿深部开采区域探查治理技术应用[J]. 煤炭与化工 2017(10)
• [22].林西矿深部采场“三带”高度划分研究[J]. 煤炭与化工 2019(01)
• [23].顺藤摸瓜循序渐进是寻找深部隐伏铅锌矿的有效途径[J]. 甘肃冶金 2015(04)
• [24].胶东招平断裂北段深部找矿新突破及对断裂空间展布的新认识[J]. 大地构造与成矿学 2019(02)
• [25].深部地热能钻探施工若干问题[J]. 安徽地质 2019(02)
• [26].深部探矿钻探特点及技术要点探析[J]. 资源信息与工程 2017(06)
• [27].地质勘查方法及深部找矿存在问题[J]. 世界有色金属 2017(21)
• [28].煤矿深部软岩巷道综合支护技术[J]. 工业设计 2017(12)
• [29].新疆深部煤层气资源勘探潜力[J]. 中国煤炭地质 2018(07)
• [30].金矿田深部找矿预测与找矿理论探究[J]. 黑龙江科学 2017(20)

标签：岩石论文;  深部开采论文;  扰动论文;  能量论文;  损伤论文;  开挖扰动区论文;