爆破扰动作用下巷道围岩微破裂时空演化规律研究

作     者：孙晓刚 司英涛 薛田喜 景泮印 SUN Xiaogang;SI Yingtao;XUE Tianri;JING Panyin

作者机构：山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿山东莱州市261441 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 

出 版 物：《矿业研究与开发》 (Mining Research and Development)

年 卷 期：2024年第44卷第7期

页      面：125-134页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：山东省自然科学基金重大基础研究项目(ZR2021ZD36) 国家重点研发计划课题(2021YFC3001301) 国家自然科学基金项目(52174142,51974059) 

主　　题：爆破扰动 巷道 离散元 声发射 微破裂 

摘      要：爆破扰动诱发深部金属矿巷道破坏频繁,开展爆破扰动诱发巷道围岩微破裂分布及扩展规律研究有助于支护参数优化。基于离散元数值计算软件和声发射监测技术,开展了爆破扰动诱发巷道围岩微破裂动态扩展数值模拟和室内试验研究,揭示了巷道围岩微破裂响应特征与应力和爆破扰动参数之间的关系。结果表明:主应力方向影响开挖损伤区的空间初始分布形态及主导裂纹类型,爆破扰动促使微破裂快速扩展和贯通,加剧巷道围岩损伤;当扰动波波长与洞径比约为1时,巷道迎爆侧区域裂纹扩展程度显著大于其他区域。在缺少径向应力约束或者径向约束较小时,爆破扰动应力波容易导致主应力方向和迎爆侧区域的岩体发生拉伸破裂。在确定深部巷道支护措施时,应综合考虑应力分布特征和爆破扰动参数引起的破裂响应特征差异性,制定相适应的支护参数。