岩体表层应力钻孔检测数值模拟

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1、万方数据AThesisinSolidMechanics㈣删㈣㈣㈣JO124321一一-’几●’‘‘一●pNumertcalSlmillation0lr0CKSUrIaCestressdrillingdetectionByWangLimingSupervisor：ProfessorZhangFengpengNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成

2、果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=C己思。学位论文作者签名：珲99日期：_o／2。∥zf学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：五攀稍

3、签字日期：L口／2’6。力r两年函导师签名：；萨f灵J

4、}1．易签字日期：为7厶．莎．方万方数据东北大学硕士学位论文摘要岩体表层应力钻孔检测数值模拟摘要深地开采中，岩爆、塌方、大变形等地质灾害是影响安全高效开采的主要因素，是目前岩石力学及采矿界研究的热点问题之一。准确测量深部采矿区原岩应力及开采扰动后采场和巷道围岩的二次应力场，是确定岩体稳定性以及灾害预测预报与防治的重要手段。本文通过数值方法模拟环孔钻孔应力释放过程，定义了围岩表层应力钻孔释放检测过程中各物理量，给出了相互关系的表达式。以花岗岩为例，探讨了不同

5、主应力初值组合下的释放规律以及弹性模量和泊松比对应力、应变释放曲线的影响。结果表明，当钻孔深度较小时，应力和应变释放均较快，随钻孔深度增加，释放速度逐渐下降，当钻孔深度达到1．6d时，应力基本释放完成。影响释放的主要因素包括钻孔深度、主应力初值以及主应力初值比等；用无量纲变量应力、应变释放率描述钻孔释放规律，不受应力初值和弹性模量的影响，但两个主方向具有不同的释放曲线，且均不同程度的受泊松比影响。进一步研究了无量纲量主应变释放值比△，

6、e与主应力初值比以：之间关系以及通过该量选择释放曲线的可行性，得到了不同钻孔

7、深度对应的幽s．瑶曲线，给出了钻孔非完全释放方法检测围岩表层应力的流程。关键词：钻孔释放法：围岩；应力(应变)释放率；主应力初值比；主应变初值比一II—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractNumericalSimulationofrocksurfacestressdrillingdetectionAbstractIndeepmining，rockburst,collapse，largedeformationandothergeologicalhazardsarethemainfactorsthathav

8、einfluenceonminingsafetyandefficiency,whichisatpresentoneofthehotresearchissuesinrockmechanicsandminingfield．Accuratemeasurementofin-siturockstressofdeepminingarea,stopesoftheminingdisturbanceareaandsecondarystressfieldofsurroundingrock，istheimportantmeansth

9、atdeterminesthestabilityofrockmassandpredictsandpreventsgeologicaldisasters．Inthispaper,thenumericalmethodisusedtostudytheproblemsofmeasuringsurroundingrocksurfacesU'essesbythemethodofloophole-drillingrelease．Thephysicalquantitiesinthehole—drillingreleasepro

10、cessofdetectingsurroundingrocksurfacestressesweredefinedandtheexpressionsthatdescribetherelationshipsofphysicalquantitiesweregiven．Thereleaselawsthatdifferentinitialprincipalstressescombinations