白皎煤矿玄武岩岩爆裂纹特征及应力转换分析

本文主要探讨了白皎煤矿玄武岩在岩爆灾害中的破坏机制和特征，特别是关注其微观裂纹的结构和性质。通过对岩爆现场产生的岩石碎屑进行深入研究，作者关注的是这些碎屑在极限应力状态下形成的裂纹，以及这些裂纹的分形维数与岩爆过程的关系。 岩爆实验是通过在四川白皎煤矿选取四个高发岩爆区域的八件玄武岩样品，分别采用两种不同的加卸载方式进行操作。实验结果揭示了在不同的加载条件（即加卸载方式）下，玄武岩的岩爆碎屑所表现出的微观裂纹分形维数存在显著差异。分形维数是一种数学概念，用来描述复杂几何结构的自相似性程度，这一发现暗示了裂纹形态可能与岩爆发生的应力转换过程有密切联系。 研究者使用电子扫描显微镜对岩爆碎屑的表面裂纹进行了细致观察，并拍摄了放大比例的岩爆裂纹电镜扫描图片。通过对这些图片的处理和分析，他们成功地提取出裂纹的微观信息，进而计算出裂纹的分形维数。实验数据表明，不同的应力条件导致了岩爆裂纹形态的多样性，这可能是岩爆灾害预测和控制的重要依据。 文章的关键发现是，岩爆破坏的极限状态下，最大主应力与第二主应力的比例与裂纹的分形维数之间存在线性关系。这一发现有助于理解岩爆的发生机制，即在特定的应力环境下，裂纹的发展和扩展模式如何影响岩体的稳定性。此外，研究结果还可能对岩爆灾害的预防、减缓措施以及采矿工程的设计提供科学依据。 总结来说，这篇论文深入研究了白皎煤矿玄武岩岩爆过程中的微观裂纹特征，揭示了裂纹分形维数与应力状态的内在联系，为理解和控制煤矿岩爆灾害提供了新的理论支持。这对于提升煤炭开采安全性和资源保护具有重要的实践意义。