基于聲發射監測的礦柱破裂過程實驗研究.pdf

1、在使用房柱式采礦方法開采時，隨著開采工作的向前推進，采場的穩定性問題就會突出，而礦柱是決定采場穩定狀態的重要結構單元，對采空區采場頂板起支撐作用，不但維護著采場頂板及圍巖的穩定性，而且穩定的礦柱對礦石回采率的提高有極大的潛在作用。目前國內外地下開采厚大礦體，多向高階段、高分段、大型化、無軌化方向發展，使得采場的控頂高度相應提高，礦柱高寬比相應增大，其橫向的整體穩定性顯著下降。此外，由于礦柱的幾何形狀不規則，而礦柱中巖體又含有各種缺陷，它

2、們對礦柱的穩定性產生很大影響，降低了礦柱的承載能力。針對上述問題，作者對不同尺寸的礦柱做了一系列實驗室實驗，目的是探索礦柱試件在加載過程中變形、破壞規律，并對礦柱試件的變形、破裂做出初步的預測。
　　本文的研究內容主要有以下幾個方面:
　　(1)礦柱破裂過程中應力、應變特征;通過對應力、應變數據的分析，結合聲發射定位判斷巖樣初始裂隙產生位置、擴展路徑，以及貫通、破裂過程;分析實驗中巖石應力（應變）、加載時間與聲發射次數之間的

3、關系，借以判斷礦柱破裂過程特征;
　　(2)應用聲發射儀器及其定位技術，通過聲發射實驗，系統研究礦柱巖樣聲發射活動特性;通過分析聲發射活動與巖石破裂失穩過程之間的聯系，揭示聲發射活動與巖石破裂失穩的內在聯系;
　　(3)在礦柱試件表面貼有坐標紙，同時用攝像機拍攝下試件在加載出現原始裂紋直至破壞的全過程。從坐標紙網格上讀取裂紋的擴展方向和擴展長度。最后用聲發射定位與試件破壞圖片對照，找出礦柱破壞規律，并對礦柱試件的破壞做出初步