采动岩体破裂过程中的热效应特征及力学行为研究

项目名称： 采动岩体破裂过程中的热效应特征及力学行为研究

项目编号： No.50904040

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 张拥军

作者单位： 青岛理工大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 本项目针对采动岩体破裂过程的复杂性，研究采动岩体损伤-变形-断裂-接触-破坏全过程的热效应，揭示岩体力学性能与热效应变化的关系，为采动岩体破坏研究提供理论支持。利用相似材料模拟实验、红外探测试验和数值模拟相结合的方法，应用非平衡热力学理论、分形和协同学理论，在考虑岩石材料的非均匀性与损伤局部化特征基础上，研究采动岩体破裂过程中比热、热导率、温升与形变、滑移、摩擦之间的非线性变化规律；建立岩体力学性能与损伤、温升之间的关系；提出基于温度变化率的采动岩体破坏前兆识别方法；建立采动岩体温升-应力-损伤耦合模型和接触过程中温度变化的非线性模型，利用Visual C++语言编程实现，并嵌入到岩土分析软件FLAC3D中，对采动岩体破裂过程进行分析。本研究成果对采动岩体变形破坏、峰后力学行为、岩层移动中的动力现象研究具有重要意义，对地表沉陷的准确预测和有效防治等具有工程意义。

中文关键词： 采动岩体；岩层移动；热效应；煤与瓦斯突出；冲击地压

英文摘要：

英文关键词： mining rockmass；rock stratum movement；thermal effect；coal and gas outburst；rockburst