水岩耦合巷道掌子面破裂的红外时空演化特征

张艳博^1,2，刘翠萍^1,2，梁鹏^1,2，刘祥鑫^1,2，田宝柱^1,2

1. 华北理工大学矿业工程学院2. 河北省矿业开发与安全技术重点实验室

摘 要：利用红外热像仪进行无水、无压水、承压水作用下石灰岩双轴加载破裂失稳观测实验,研究巷道掘进时掌子面破裂过程中的红外辐射时空演化规律,以此识别掘进方向的水体情况。实验结果表明:掘进前方不含水体时,掌子面破裂在时序上表现为温度线性升高,破裂前升温加速,在空间上表现为前期均匀升温,临近破裂前出现温度场分异,形成局部高温区,升温加速;掘进前方存在无压水时,温度曲线呈"一级台阶"状上升,热像表现为高温场包围低温场;掘进前方存在承压水时,温度曲线呈"波浪"状上升,热像交替升降温,最终大幅度降温。研究结果可为巷道开挖的遥感观测及巷道渗漏水预测提供理论指导。

关键词：巷道掌子面;破裂;红外辐射;演化特征;承压水;