爆炸載荷下鄰近巷道圍巖裂紋貫穿過程研究
劉康; 郭東明; 張英實(shí); 馬有寶; 陳亮亮 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院; 北京100083; 深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100083
關(guān)鍵詞：爆炸載荷 鄰近巷道 裂紋貫穿 能量疊加 能量傳遞
摘要：圍巖中原有裂紋擴(kuò)展貫穿是爆炸載荷下巷道圍巖破壞的主要表現(xiàn)形式,為了更清楚地了解圍巖中原有裂紋的擴(kuò)展貫穿機(jī)理,采用動(dòng)態(tài)焦散線實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)研究。研究結(jié)果表明:爆生氣體準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力與削弱的應(yīng)力場(chǎng)疊加產(chǎn)生主應(yīng)力差峰值,以弧形波的形式作用于鄰近巷道圍巖主裂紋,并驅(qū)動(dòng)主裂紋的快速擴(kuò)展及與原有裂紋的貫穿。主裂紋與原有裂紋貫穿伴隨著能量的疊加和傳遞,表現(xiàn)為貫穿后原有裂紋的起裂、擴(kuò)展,且擴(kuò)展速度增加,而能量的疊加和傳遞,使得原有裂紋起裂擴(kuò)展所需的能量釋放率減小。主裂紋與原有裂紋的貫穿微觀上表現(xiàn)為應(yīng)力場(chǎng)作用下主裂紋與原有裂紋間形成帶狀拉應(yīng)力集中區(qū),帶狀應(yīng)力集中區(qū)域微裂紋被激活、連通,形成損傷演化帶,爆生主裂紋最終沿?fù)p傷演化帶與原有裂紋貫穿。
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