论文部分内容阅读
在使用房柱式采矿方法开采时,随着开采工作的向前推进,采场的稳定性问题就会突出,而矿柱是决定采场稳定状态的重要结构单元,对采空区采场顶板起支撑作用,不但维护着采场顶板及围岩的稳定性,而且稳定的矿柱对矿石回采率的提高有极大的潜在作用。目前国内外地下开采厚大矿体,多向高阶段、高分段、大型化、无轨化方向发展,使得采场的控顶高度相应提高,矿柱高宽比相应增大,其横向的整体稳定性显著下降。此外,由于矿柱的几何形状不规则,而矿柱中岩体又含有各种缺陷,它们对矿柱的稳定性产生很大影响,降低了矿柱的承载能力。针对上述问题,作者对不同尺寸的矿柱做了一系列实验室实验,目的是探索矿柱试件在加载过程中变形、破坏规律,并对矿柱试件的变形、破裂做出初步的预测。本文的研究内容主要有以下几个方面:(1)矿柱破裂过程中应力、应变特征;通过对应力、应变数据的分析,结合声发射定位判断岩样初始裂隙产生位置、扩展路径,以及贯通、破裂过程;分析实验中岩石应力(应变)、加载时间与声发射次数之间的关系,借以判断矿柱破裂过程特征;(2)应用声发射仪器及其定位技术,通过声发射实验,系统研究矿柱岩样声发射活动特性;通过分析声发射活动与岩石破裂失稳过程之间的联系,揭示声发射活动与岩石破裂失稳的内在联系;(3)在矿柱试件表面贴有坐标纸,同时用摄像机拍摄下试件在加载出现原始裂纹直至破坏的全过程。从坐标纸网格上读取裂纹的扩展方向和扩展长度。最后用声发射定位与试件破坏图片对照,找出矿柱破坏规律,并对矿柱试件的破坏做出初步预测。