裂隙倾角与密度对深部岩体岩爆倾向性影响的数值模拟研究

朱明德¹，吴钦正¹，张晓勇^2,3

1. 山东黄金矿业科技有限公司深井开采实验室分公司2. 北京科技大学土木与资源工程学院3. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室

摘 要：工程岩体是由节理、裂隙等结构组成的不连续介质体,深部巷道处于高地压、强扰动的复杂工程环境中,裂隙岩体的岩爆倾向性是深部工程安全稳定性研究的重要课题。本文以矿井深部巷道为研究对象,构建裂隙岩体模型;利用数值模拟手段通过单轴压缩试验,分析不同裂隙产状岩体的能量、强度特征。试验结果表明:裂隙弱化了岩体的力学参数,裂隙倾角和裂隙密度是影响岩体强度和岩爆倾向性的重要指标;裂隙倾角越大,岩体所存储的弹性应变能越高,岩体岩爆的可能性越大;裂隙密度对裂隙岩体弹性应变能的大小影响较小,裂隙岩体的岩爆倾向性主要受裂隙倾角的影响。研究成果对为深部工程裂隙岩体岩爆预测提供了科学的依据。

关键词：深部巷道;断续裂隙;裂隙围岩;岩爆倾向性;数值模拟;