加载速率对砂岩破碎分形规律及应急救援通道的影响

本文主要探讨了"不同加载速率下砂岩的破碎规律"这一主题，针对巷道失稳时岩石破坏行为的研究是其核心内容。研究者利用分形几何的方法，深入分析了砂岩在承受不同加载速率时，其破碎过程中的碎块分布特性。通过实验数据和理论分析，他们建立了加载速率与块度分布之间的关系模型，这一模型能够定量描述分形维数与岩石破碎程度之间的联系。分形维数的变化区间被确定为2.5至2.7，这反映了加载速率对砂岩破碎形态的显著影响。 分形维数作为复杂系统的一个重要参数，它反映了系统的自相似性和复杂性。在这个研究中，较低的分形维数意味着砂岩的破碎更为分散，而较高的分形维数则表示碎块结构更倾向于聚集。因此，这项工作对于理解巷道失稳时破碎体的空间分布具有重要意义，有助于预测破碎体可能出现的位置和规模，从而在紧急情况下指导快速建立应急救援通道的规划和设备选型。 具体来说，通过了解加载速率对分形维数的影响，工程师们可以预估在特定速度下的巷道稳定性风险，并根据这一信息选择适合的巷道支撑材料、巷道扩张设备以及应急救援设备，如破碎机、输送机等，以确保在灾难发生时能有效保障人员安全，减少损失。此外，这些研究成果还有助于优化矿井设计，提高巷道施工的安全性和效率。 本文的研究成果不仅深化了我们对砂岩破碎机制的理解，而且为煤炭地下开采领域的巷道管理提供了科学依据和技术支持，对于提升矿山安全管理和灾害应对能力具有实际应用价值。