深部巖體損傷破壞評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、深部開采是當(dāng)前和未來采礦的必由之路。針對(duì)深部開采及其巖體評(píng)價(jià)中存在的問題，本文應(yīng)用系統(tǒng)安全分析方法以及相關(guān)的數(shù)學(xué)手段，在深部巖體損傷評(píng)價(jià)方面進(jìn)行了如下研究： (1)分析綜述了現(xiàn)有的有關(guān)深部巖體的界定方法；對(duì)巖體損傷的概念及實(shí)質(zhì)進(jìn)行了分析，指出巖體的損傷包括巖體的構(gòu)造損傷和巖石的材料損傷兩大類；對(duì)巖體損傷與巖體質(zhì)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行研究，并以此劃分深部巖體損傷評(píng)價(jià)的等級(jí)。 (2)系統(tǒng)地分析了深部巖體損傷的影響因

2、素，給出了建立深部巖體損傷評(píng)估指標(biāo)體系的原則，并以此為手段提取并建立深部巖體損傷評(píng)估指標(biāo)體系，并給出了評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化方法。 (3)針對(duì)深部巖體所處特殊地質(zhì)力學(xué)背景，進(jìn)行了深部巖體損傷破壞評(píng)價(jià)地質(zhì)因素修正：提出巖石強(qiáng)度熱弱化系數(shù)和巖石強(qiáng)度水弱化系數(shù)的概念，分別從含水率和溫度的變化對(duì)巖石強(qiáng)度的地下水損傷和熱損傷進(jìn)行描述，并從實(shí)驗(yàn)擬合和巖石水理性質(zhì)相似的角度給出弱化系數(shù)的確定方法；以莫爾一庫(kù)侖強(qiáng)度準(zhǔn)則為基礎(chǔ)，引入破壞接近度的概

3、念，對(duì)深部巖體損傷評(píng)價(jià)體系進(jìn)行地應(yīng)力影響修正。 (4)以RMR評(píng)價(jià)體系為基礎(chǔ)建立深部巖體損傷評(píng)價(jià)模型。針對(duì)RMR法中前三個(gè)參評(píng)因素邊界值為范圍值而導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果具有模糊性、主觀性的缺點(diǎn)，對(duì)巖石單軸抗壓強(qiáng)度、巖石質(zhì)量指標(biāo)和節(jié)理間距進(jìn)行細(xì)化連續(xù)修正，從而使評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀；對(duì)RMR評(píng)價(jià)體系進(jìn)行地應(yīng)力修正，從而使得RMR評(píng)價(jià)體系更適合于高地應(yīng)力存在的深部巖體。 (5)建立了基于模糊理論的深部巖體損傷模糊綜合評(píng)價(jià)方

4、法。由于深部巖體損傷評(píng)價(jià)的特殊性，構(gòu)建了以深部巖體的地質(zhì)特征為背景，以巖體結(jié)構(gòu)特征為基礎(chǔ)(巖體中的損傷主要指的是巖體中各種形態(tài)的結(jié)構(gòu)面)兼顧巖石強(qiáng)度的深部巖體的8項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并配套編制了各指標(biāo)分級(jí)量化表，實(shí)現(xiàn)了深部巖體損傷破壞評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)的特殊性；運(yùn)用層次分析法來處理各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，采用兩級(jí)模糊綜合評(píng)判方法對(duì)深部巖體的損傷狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)結(jié)果盡可能貼切于實(shí)際。 通過上述研究，建立了深部巖體損傷評(píng)價(jià)的兩套方法，并對(duì)今后