三向應(yīng)力作用下洞室?guī)r爆模型試驗(yàn)研究

三向應(yīng)力作用下洞室?guī)r爆模型試驗(yàn)研究摘要：本文通過三向應(yīng)力作用下的洞室?guī)r爆模型試驗(yàn)研究，探究洞室?guī)r爆的形成和演化機(jī)理，分析引起巖爆的主要因素，包括應(yīng)力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)和孔隙水壓力等。試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)和孔隙水壓力均是引起巖爆的主要因素，應(yīng)注意合理控制爆破參數(shù)和做好安全排水工作。同時(shí)，加強(qiáng)地質(zhì)勘探和預(yù)測(cè)工作，提高對(duì)巖體穩(wěn)定性的認(rèn)識(shí)，有助于預(yù)防和控制洞室?guī)r爆的發(fā)生，保障人員和設(shè)備的安全。關(guān)鍵詞：洞室?guī)r爆；三向應(yīng)力；模型試驗(yàn)；基礎(chǔ)巖石力學(xué)Abstract:Inthispaper,theformationandevolutionmechanismofrockburstinundergroundcavernsundertriaxialstressconditionswerestudiedthroughmodelexperiments.Themainfactorscausingrockburstswereanalyzed,includingstressstate,rockstructure,andporewaterpressure.Theresultsshowedthatthestressstate,rockstructure,andporewaterpressurewerethemainfactorscausingrockbursts,andattentionshouldbepaidtocontrollingblastingparametersreasonablyanddoingsafetydrainagework.Atthesametime,strengtheninggeologicalexplorationandpredictionwork,improvingtheunderstandingofrockmassstability,canhelppreventandcontroltheoccurrenceofrockburstsandensurethesafetyofpersonnelandequipment.Keywords:undergroundcavernrockburst;triaxialstress;modelexperiment;rockmechanics正文：1.前言洞室?guī)r爆是指巖石在受到外力作用下瞬間釋放出蓄積的能量，產(chǎn)生爆炸性破壞的現(xiàn)象。巖爆不僅會(huì)給工程建設(shè)和生產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅，而且對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)造成不良影響。因此，深入研究洞室?guī)r爆的形成機(jī)理和預(yù)防控制方法，對(duì)保障工程建設(shè)和生產(chǎn)安全至關(guān)重要。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.1材料與設(shè)備本試驗(yàn)采用長泰花崗巖作為實(shí)驗(yàn)材料，選用直徑為50mm，高為100mm的圓柱形樣件進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括三向應(yīng)力加載系統(tǒng)、引爆系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。2.2試驗(yàn)過程與方法試驗(yàn)場(chǎng)所選用實(shí)驗(yàn)室，先對(duì)樣品進(jìn)行切割、打磨等預(yù)處理工作，制作成符合試驗(yàn)條件要求的標(biāo)準(zhǔn)試樣。在試驗(yàn)前，先進(jìn)行了基礎(chǔ)巖石物理和力學(xué)參數(shù)測(cè)試，如密度、泊松比、抗壓強(qiáng)度等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，設(shè)置不同的三向應(yīng)力狀態(tài)和孔隙水壓力，進(jìn)行模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中及時(shí)采集數(shù)據(jù)，如應(yīng)力、應(yīng)變、位移等指標(biāo)，并進(jìn)行分析處理。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析3.1受控變量本試驗(yàn)選用三向應(yīng)力加載方式，變換應(yīng)力狀態(tài)和孔隙水壓強(qiáng)度，探究不同應(yīng)力狀態(tài)下巖石的變形和破壞規(guī)律。3.2試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)結(jié)果表明，巖石在一定應(yīng)力狀態(tài)下存在較大的應(yīng)力差異，可能會(huì)出現(xiàn)由應(yīng)力集中處向外擴(kuò)展的巖石破裂現(xiàn)象，從而引起巖爆。同時(shí)，孔隙水壓力也是影響巖爆的重要因素。當(dāng)孔隙水壓力較高時(shí)，巖石更容易發(fā)生破壞，導(dǎo)致巖爆。3.3分析根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以得出結(jié)論：應(yīng)力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)和孔隙水壓力等是引起巖爆的主要因素。在工程建設(shè)和生產(chǎn)中，應(yīng)該合理控制爆破參數(shù)和做好安全排水工作，以確保工程建設(shè)和生產(chǎn)過程中的安全。4.預(yù)防控制巖爆的措施為了預(yù)防和控制巖爆，在工程建設(shè)和生產(chǎn)中應(yīng)該采取一系列措施。首先，加強(qiáng)地質(zhì)勘探和預(yù)測(cè)工作，提高對(duì)巖體穩(wěn)定性的認(rèn)識(shí)。其次，采取合理的爆破措施和參數(shù)，加強(qiáng)安全排水工作。最后，建立完善的監(jiān)測(cè)體系和應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理巖爆事故。5.結(jié)論本文通過三向應(yīng)力作用下的洞室?guī)r爆模型試驗(yàn)研究，探究了洞室?guī)r爆的形成和演化機(jī)理，分析了引起巖爆的主要因素，提出了預(yù)防和控制巖爆的對(duì)策。通過本研究，對(duì)于洞室?guī)r爆的預(yù)防和控制具有一定的參考價(jià)值。參考文獻(xiàn)：[1]劉偉,劉剛.巖爆后退速度的底部封閉效應(yīng)研究[J].中國科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào),2020,37(04):432-440.[2]石世雄,宋東升,王文昌.巖爆試驗(yàn)研究及其應(yīng)用前景[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2018,36(01):42-46+50.[3]陳瑤,楊芳.基于PFC的三軸壓縮巖爆模擬與仿真分析[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2019,46(06):102-106.[4]張濤,楊興京.地下工程巖體力