本書主要介紹深部高應力硬巖板裂化破壞特性及巖爆發(fā)生機理的研究成果。具體內容包括采用有限元離散元耦合數值模擬技術分析單軸壓縮下硬巖板裂化破壞特性、真三軸卸載下高應力硬巖板裂化破壞特性試驗、復雜三維受力狀態(tài)下硬巖板裂化破壞發(fā)生判據和真三軸強度準則、層狀巖體板裂屈曲巖爆發(fā)生機制和控制措施、深部硬巖巷道破壞的結構面作用機制等。本書可供采礦工程、地質工程、巖土工程、地下空間工程及相關領域的專家、學者、工程師以及科研人員參考使用,也可供高等院校和科研院所師生閱讀。
1 緒論
1.1 背景
1.2 技展
1.2.1 高應力硬巖板裂破壞現(xiàn)象
1.2.2 高應力硬巖板裂化破壞機制及影響因素
1.2.3 高應力硬巖真三軸破壞特性及強度準則
1.2.4 深埋高應力硬巖巖爆誘發(fā)機理研究現(xiàn)狀
1.3 技術路線和主要研究內容
1.3.1 研究方路線
1.3.2 主要研究內容
2 單軸壓縮下硬巖板裂化破壞的有限元/離散元耦合數值分析
2.1 技術研究背景
2.2 有限形離散元耦合分析方法基本原理
2.3 單軸壓縮下不同試樣高寬比長方體硬巖破壞特性數值模擬
2.3.1 數值模型的建立
2.3.2 數值模擬結果分析與討論
2.4 本章小結
3 真三軸卸載下高應力硬巖板裂化破壞的試驗研究
3.1 不同試樣高寬比硬巖真三軸卸載試驗設計
3.1.1 試樣制備
3.1.2 真三軸卸載設備及其新型加載裝置
3.1.3 試驗方案
3.2 試驗結果
3.2.1 不同試樣高寬比長方體硬巖破壞模式
3.2.2 應力應變曲線和聲發(fā)射特性
3.2.3 破壞過程
3.3 試驗結果分析
3.3.1 試樣高寬比與中間主應力對于硬巖破壞模式的影響
3.3.2 試樣高寬比與中間主應力對于硬巖峰值卸載強度的影響
3.3.3 試樣高寬比與中間主應力對于硬巖巖爆特性的影響
3.4 本章小結
4 真三軸加載下高應力硬巖板裂化破壞與強度準則研究
4.1 真三軸加載下硬脆性巖石破壞特性
4.1.1 試驗準備
4.1.2 試驗方案
4.1.3 試驗結果
4.1.4 試驗結果分析
4.2 基于真三軸試驗數據的硬巖強度準則評估與選取
4.2.1 七種強度準則介紹
4.2.2 實際應用中強度準則的可預測性
4.2.3 擬合方程(試驗數據)與強度準則預測值偏差
4.2.4 強度準則在面應力軌跡
4.2.5 強度準則在子午面和τoct-σoc面應力軌跡
4.2.6 試驗結果分析
4.3 本章小結
5 正交各向異性板裂屈曲巖爆發(fā)生機制及控制對策
5.1 板裂化破壞與板裂屈曲巖爆相互聯(lián)系
5.2 正交各向異性板裂屈曲巖爆力學模型分析
5.2.1 正交各向異性板臨界荷載
5.2.2 正交各向異性板裂屈曲巖爆破壞判據
5.2.3 正交各向異性薄板壓曲撓度值
5.3 深部高應力板裂屈曲巖爆控制對策
5.4 現(xiàn)場算例
5.5 結果分析
5.6 本章小結
6 結構面作用下深部高應力硬巖巷道破壞特性
6.1 深部高應力下含結構面硬巖巷道破壞特性數值模擬
6.1.1 數值模型的建立
6.1.2 數值模型驗證
6.2 數值模擬結果與分析
6.2.1 結構面傾角對深埋圓形巷道破壞的影響
6.2.2 結構面摩擦系數對深埋圓形巷道破壞的影響
6.2.3 結構面位置(揭露或非揭露)對深埋圓形巷道破壞的影響
6.2.4 側壓力系數對深埋圓形巷道破壞的影響
6.3 本章小結
7 總結
參考文獻