动载作用下巷道围岩变形试验研究

摘要

近年来，随着煤矿开采深度的增加，冲击地压发生越来越频繁，给人们的生产带来了巨大的隐患。论文基于突变理论，比较了轻气泡卸载、霍普金森（SHPB）压杆等方法以及其存在的不足，提出了加载介质 SCA加载的试验方法，并通过多种加载介质 SCA的试验比较，选定了加载介质 SCAⅢ作为本次试验的加载介质。然后在大载荷应力应变试验台上构建了动载应力试验台，用加载介质 SCA对相似材料进行双向加载，并采用土应力传感器、钻孔应力计、动态信号测试设备等测试仪器，对巷道围岩的应力应变进行了测试，成功捕捉到了动载信号，验证了加载介质SCA具有动载特性，适用于巷道围岩的动力加载。
　　加载介质 SCA的动载作用以及良好的密封效果，使得动载试验台达到了11MPa，满足了动载对高应力的要求；在分析以往单轴和三轴加载试验的基础上，提出了双向加载，使用土应力传感器、钻孔应力计测定巷道的径向应变；加载介质SCA具有动载特性，应力增大瞬间，压实巷道围岩开始聚集弹性能，当弹性能大于巷道围岩的承受能力，巷道瞬间破坏发生岩爆现象。

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第1章绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2冲击地压的现状和特点

1.3动载诱发冲击地压机理及防治

1.4突变理论在矿业开采中的应用

1.5平面应变仪及三轴仪的研究现状

1.6 DH5929动态信号测试分析系统简介

1.7本章小结

第二章新型加载试验方法

2.1 加载介质SCA的提出

2.2加载介质SCA品种的试验选择

2.3 加载介质SCA使用容器封闭状态的选择

2.4 加载介质SCA使用注意事项

2.5本章小结

第3章平面应变试验装置的设计

3.1应力应变试验原理

3.2平面应变试验装置构成及配件

3.3本章小结

第4章 平面应力应变试验系统的建立

4.1平面应力应变试验系统线路的连接

4.2 BX-2土应力传感器

4.3 DHDAS动态信号测试分析系统参数设置

4.4平面应变试验装置

4.5本章小结

第5章 动载作用下巷道围岩变形试验及数据处理

5.1动载作用下巷道围岩变形试验方法及步骤

5.2动载应力应变试验及数据处理

5.3本章小结

第6章 结论

6.1主要研究成果

6.2主要创新性研究成果

6.3存在的问题

致谢

参考文献

作者简介

发表论文和参加科研情况