考虑断层滑移应力波辐射特征的巷道支护参数优化研究

随着地下矿山开采向深部逐渐延伸,断层滑移引起的岩爆事件日益增多且破坏性极大,已经成为威胁矿山安全的重要因素。通过建立三维离散元模型,基于平面应变问题,开展了三维模型平面应变等效计算与二维离散元模型对比分析,结果表明该研究模型在三维空间模拟地震波的传播是可行的。通过研究辐射特征对应力波传播的影响,揭示了P/S波传播过程的方向性并进行了验证,计算结果符合断层滑移的双力偶模型。在此基础上,通过与Kaiser等提出的设计尺度率公式进行对比,发现已有的设计尺度率公式并不能完全满足工程实际要求,利用三维离散元程序开展数值计算分析能够进一步优化支护参数,以此更好地服务矿山支护系统设计,确保地下矿山安全高效开采。