岩爆硬岩应力松弛及卸压孔劈裂解危效应研究

随着资源开采和地下空间工程的深度不断增加，岩爆问题日益突出。岩爆机理、监测及预测预报问题一直是岩石力学界致力解决的关键科学问题和技术难题，岩爆解危与效果评估已经成为深部工程安全施工和工程防灾减灾亟待解决的关键难题。 本书主要针对岩爆硬岩应力松弛及裂解危效应相关问题，对其机理和试验、监测进行详细阐述，希望为工程岩体围岩岩爆的局部解危、预测预报、岩爆转化与控制对策问题的解决提供基础。

本书针对岩爆硬岩应力松弛及卸压孔劈裂解危效应，开展了基于超声波监测的岩爆硬岩和含卸压孔硬岩的应力松弛试验，得出了应力松弛演化过程，确定了应力松弛模型并进行了损伤演化分析，提出在施工卸压孔基础上将卸压孔劈裂的局部解危方法。书中结合应变和声发射监测技术，开展了具有岩爆倾向性的卸压孔劈裂试样双轴压缩试验，得出了不同角度卸压孔劈裂缝的卸压效果及影响机理；基于RFPA软件开展了三种劈裂角度的卸压解危数值试验，试验再现了高应力巷道围岩卸压孔劈裂损伤破裂演化全过程及解危效果；基于三维岩土分析软件FLAC3D，分别以室内试验试件尺寸和现场实际巷道围岩尺度建立数值模型为研究对象，对比分析室内试验与数值模拟结果，探究了不同劈裂角度情况下的岩爆围岩应力、位移、塑性区演化规律，揭示其岩爆解危效果及影响机理，结合围岩完整性分析了卸压孔劈裂岩爆解危。本书适合科研院所研究人员、矿业类大学本科生、研究生及矿山企业工程技术和管理人员参考使用。

张晓君，山东理工大学，副教授，张晓君，工学博士，副教授，山东理工大学采矿工程专业负责人，矿业工程硕士生导师，中国岩石力学与工程学会工程安全与防护分会理事，中国力学学会高级会员，采矿与安全工程学报审稿专家。

第1章 绪论
1.1 岩爆研究背景
1.2 岩爆研究现状
1.2.1 岩爆硬岩及卸压孔破裂演化机理
1.2.2 岩爆硬岩及卸压孔应力松弛特性
1.2.3 硬岩岩爆孕育演化前兆监测
第2章 岩爆硬岩应力松弛特性试验研究
2.1 基于超声波监测的硬岩应力松弛试验
2.1.1 试验装置与方案
2.1.2 试验结果与超声波监测波形分析
2.2 硬岩应力松弛探讨
小结
第3章 应力松弛岩爆试验及演化模型研究
3.1 应力松弛岩爆试验
3.1.1 试验装置与方案
3.1.2 松弛试验结果与超声波监测分析
3.2 应力松弛岩爆演化分析
3.2.1 应力松弛岩爆演化过程
3.2.2 应力松弛模型
3.2.3 损伤演化过程模型
小结
第4章 含卸压孔硬岩应力松弛特性试验研究
4.1 含卸压孔硬岩应力松弛试验
4.1.1 试验装置与方案
4.1.2 试验结果与波形分析
4.2 含卸压孔硬岩应力松弛探讨
小结
第5章 卸压孔劈裂局部解危效应试验研究
5.1 卸压孔劈裂局部解危效应试验
5.1.1 试验装置与方案
5.1.2 试验结果与分析
5.1.3 应变和声发射规律分析
5.2 卸压孔劈裂局部解危效应应用探讨
5.3 卸压孔劈裂应力松弛试验
5.3.1 试验装置与方案
5.3.2 应力松弛试验结果与分析
小结
第6章 基于RFPA的岩爆围岩卸压孔劈裂解危研究
6.1 卸压孔劈裂卸压解危数值试验方案
6.2 试验结果与分析
小结
第7章 基于FLAC3D的岩爆围岩卸压孔劈裂解危研究
7.1 数值模拟软件及分析基本原则
7.1.1 FLAC3D软件介绍
7.1.2 数值分析基本原则
7.2 基于室内试验的FLAC3D数值模拟
7.2.1 数值模拟模型
7.2.2 数值模拟方案
7.2.3 应力分布特征
7.2.4 塑性区分布特征
7.2.5 监测点位移变化规律
7.3 基于现场尺度的FLAC3D数值模拟
7.3.1 数值模拟模型
7.3.2 数值模拟方案
7.3.3 应力分布特征
7.3.4 变形特征
7.3.5 塑性区分布特征
小结
参考文献