深井围岩动态载荷下诱发冲击灾害演化机理

冲击灾害是影响我国深部矿井安全开采的关键性难题之一。目前我国隧道开挖及井巷掘进普遍采用钻爆法施工，在施工中爆炸载荷作用易造成围岩卸荷破坏诱发冲击灾害发生。因此深入研究动态载荷作用下诱发冲击灾变演化机理，可有效防止深井冲击灾害发生，确保深井安全生产。实践表明：深井开掘中的爆炸动态载荷诱发等因素导致冲击灾害的发生有随深部矿井开采深度加大而频率加大的趋势，但目前国内外学者对此类问题的理论和实验研究还有待完善。课题采用动焦散线测试系统，进行动态载荷下煤岩裂纹扩展规律的研究，以获得动态载荷下卸荷破坏细观力学特性；通过煤岩组合材料进行深部围岩卸荷下破坏特性研究，分析加载和卸荷下其宏观力学特性；利用CT技术对煤岩体组合进行单轴、三轴压缩状态下细观尺度下裂纹扩展行为研究；运用断裂、损伤力学理论，研究深井围岩卸荷破坏的本构关系及破坏演变进程，最终获得动态载荷下诱发冲击灾害演化规律。