巖體動力傳播的擺型波理論及應用研究.pdf

1、針對深部開采沖擊地壓動力災害日趨嚴重，本文利用巖體動力傳播的擺型波理論研究深部沖擊地壓的發(fā)生及防治。對塊系巖體動力傳播特征現象與沖擊地壓的關系進行了理論分析。研究了塊系巖體特性對擺型波傳播衰減的影響，分析了塊系巖體的準共振及超低摩擦特征現象誘發(fā)的沖擊地壓，同時研究了擺型波傳播過程塊系巖體與支護動力失穩(wěn)誘發(fā)的沖擊地壓。進一步對塊系巖體中的能量傳遞與耗散進行了理論分析。同時從理論上分析了深部沖擊地壓的防治。通過試驗研究了一維塊系巖體在沖擊作

2、用下的動力傳播規(guī)律。得到如下結論:
　　1、擺型波傳播的主要衰減區(qū)域集中在塊系巖體的端部且低頻低速傳播。巖塊尺度越小傳播速度越慢且響應頻率下降越快。巖塊間黏性變化時僅影響巖塊的動力響應幅值，但彈性下降時響應周期變大且幅值下降明顯。
　　2、針對塊系巖體的準共振特征現象，給出了擺型波傳播過程塊系巖體的準共振方程，并從理論上得到了塊系巖體的共振條件，進而得到（準）共振誘發(fā)的沖擊地壓。
　　3、針對塊系巖體的超低摩擦特征現象

3、，通過巖塊間的相對位移極值給出塊系巖體的超低摩擦發(fā)生判據，進而得到超低摩擦誘發(fā)的巖體錯動型沖擊地壓。
　　4、從巖體與支護的運動穩(wěn)定性角度分析了塊系巖體與支護的動力失穩(wěn)，給出了塊系巖體與支護的動力失穩(wěn)判別準則，進而得到巖體與支護動力失穩(wěn)誘發(fā)的沖擊地壓。
　　5、通過建立擺型波傳播過程塊系巖體能量傳遞與耗散的數學模型，得到塊系巖體動能和勢能的轉化規(guī)律及系統(tǒng)能量的耗散規(guī)律。
　　6、針對深部沖擊地壓的防治，提出巖體與支護統(tǒng)