深埋岩体分区破裂研究:托板影响与时空效应

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"考虑托板作用的深埋岩体分区破裂时空效应" 这篇论文主要探讨了深埋岩体在托板作用下的分区破裂现象及其时空效应。分区破裂是深部岩体在多因素交互作用下的复杂演化过程,尤其在深埋洞室的初期支护中,预应力全长锚固锚杆和托板的反力对围岩稳定性有显著影响。作者以这种锚杆系统为研究对象,考虑不同大小的托板反力对围岩强度参数的改变,构建了力学分析模型来研究杆体与围岩之间的协调变形。 论文中,作者推导了在分区破裂情况下锚杆中性点位置的计算公式,通过反演分析了不同托板反力下的围岩分区厚度、破裂范围和数量。研究发现,预应力全长锚固锚杆对围岩的强度参数有显著影响,预应力的增加可以改善围岩的承载性能。同时,围岩分区的厚度、破裂区的宽度和数量以及弹塑性界面岩体的破裂时间都会随着锚杆预应力的增加而发生变化。 在托板反力的作用下,围岩的强度得到提升,从而对洞壁岩体的破裂起到一定的抑制效果。随着锚杆预应力的逐渐增大,这一抑制作用更加明显。此外,论文还讨论了弹塑性界面上岩体的非线性流变模型,指出当岩体承受的最大偏应力超过其长期强度时,会发生脆性拉裂。 论文引用了一系列相关研究,如中国煤矿的地应力数据库和分布规律,深部岩体力学与开采理论的进展,冲击危险的评价方法,以及不同开采方式下的应力场分布特征等,展示了分区破裂在深部岩体中的广泛应用和研究背景。这些研究为理解深部开采条件下的岩体稳定性提供了重要参考,并有助于优化采矿工程设计,减少安全事故的发生。 这篇论文深入研究了深埋岩体在托板作用下的分区破裂现象,揭示了预应力锚固锚杆与托板反力如何影响围岩的力学行为和破裂模式,对于优化深部工程的设计和提高矿山安全具有重要意义。