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崔铁军,李莎莎,王来贵,马云东.不同采深煤(岩)体岩爆过程模拟分析[J].计算力学学报,2017,34(3):336~343
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不同采深煤(岩)体岩爆过程模拟分析
Simulation analysis of the process of rock burst in coal (rock) in different depths
投稿时间:2016-05-13  修订日期:2016-11-30
DOI:10.7511/jslx201703011
中文关键词:  矿业安全  岩爆  不同采深  能量理论  颗粒流(PFC)
英文关键词:mining safety  rock burst  different depth  energy principle  PFC
基金项目:国家自然科学基金(51274110,51474121);国家自然基金煤炭联合基金重点项目(U1361211)资助项目
作者单位E-mail
崔铁军 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院, 阜新 123000
矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室, 阜新 123000
大连交通大学 辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心, 大连 116028 
ctj.159@163.com 
李莎莎 辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院, 阜新 123000
矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室, 阜新 123000 
 
王来贵 辽宁工程技术大学 力学与工程学院, 阜新 123000  
马云东 大连交通大学 辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心, 大连 116028  
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中文摘要:
      为了研究不同采深条件下诱发的岩体变形、岩爆、凸出和塌落特征,对采深120 m~820 m,间隔100 m的8种工况开采后岩体破坏进行模拟。结合能量守恒理论和 ΔU = Ue-U0 来确定岩爆后由弹性势能转化为动能的 ΔU。使用三维岩体爆破颗粒流模型将 ΔU 按照一定规则转化为岩爆飞石动能。模拟了各工况下开采后岩体变化情况,结果表明,采深为120 m,220 m和320 m三种工况下不发生岩爆;420 m开始发生岩爆;520 m和620 m在发生岩爆的同时也伴随开采面岩体凸出;720 m和820 m时具有岩爆、凸出和塌落现象。同时总结了岩爆特点,特别是提出岩爆是岩体系统为了保持自身能量平衡而向系统之外释放能量的过程。
英文摘要:
      In order to study rock mass deformation,rock burst,bulge and collapsing characteristics in different depths caused by mining,eight kinds of working conditions of unloading rock mass are simulated,in which the mining depth is from 120 m to 820 m,at an interval of 100 m.Combined with the energy conservation principle and ΔU = Ue - U0 to determine the amount of elastic potential energy transformed into kinetic energy ΔU after rock burst.Using a three-dimensional particle flow model of rock blast, ΔU can be converted to kinetic energy of fly rocks according to certain rules.Simulation of the eight kinds of conditions after mining shows that:in three working conditions of 120 m,220 m and 320 m rock burst does not occur; In the condition of 420 m rock burst begins to occur; in the conditions of 520 m and 620 m,rock burst and bulge in mining face occur at the same time; in the conditions of 720 m and 820 m rock burst,bulge and falling all take place.This paper summarizes the characteristics of rock burst,and especially suggests that rock burst is the process of releasing energy outside the rock mass system in order to maintain its energy equilibrium.
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