水平采空区群离散多自由度动力响应模型

doi:10.13722/j.cnki.jrme.2015.0126

摘要
图/表
参考文献
相关文章 (15)

全文: PDF (505 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要为研究水平采空区群的水平动力响应规律，将其转化成有限多自由度离散振动体系，建立水平采空区群离散多自由度动力响应模型。考虑到围岩中的能量耗散(外部阻尼)，引入耗损因子p，对动力响应模型进行修正。通过单层水平采空区群间柱爆破及多层水平采空区群顶板矿震2种工况，利用数值模拟对动力响应修正模型的合理性进行验证，并与未修正模型进行对比分析。结果表明，未修正模型和修正模型均能较好地对瞬时性和持续性动荷载做出响应；耗损因子p的取值主要取决于岩体内能量的传递路径和传递距离，单层与多层水平采空区群的赋存条件对耗损因子p的取值影响不明显；修正模型较未修正模型能更好地拟合数值模拟结果，一定程度上揭示了水平采空区群的动力响应规律，为水平采空区群的水平动力响应分析提供了一种新的有效途径。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章

关键词 ：采矿工程, 水平采空区群, 动力响应模型, 离散化, 多自由度, 能量耗损

Abstract：In order to investigate the horizontal dynamic response of horizontal goaf group，a discrete dynamic response model was established by converting horizontal goaf group into a discrete vibration system of multiple degrees of freedom. The factor p considering the dissipation of energy in the surrounding rock(external damping) was introduced to modify the dynamic response model. Two cases，one is pillar blasting in single-layer and another is roof mine quake in multilayer horizontal goaf group，were numerically simulated with the unmodified model and modified model respectively. The results indicated that both the modified and unmodified model effectively responded to the instantaneous and continuous dynamic load. The value of factor p depends mainly on the transfer path and transmission distance of the energy in rock mass，which is not obviously influenced by the occurrence conditions of single-layer and multilayer horizontal goaf group. The modified model fits better the results of numerical simulation compared to the unmodified model，which to some extent reveals the dynamic response of horizontal goaf group. A new effective way has been provided for horizontal dynamic response of horizontal goaf group.

Key words： mining engineering horizontal goaf group dynamic response model discretization multi degree of freedom energy dissipation

引用本文:

姜立春1，2，曾俊佳2，王国伟2. 水平采空区群离散多自由度动力响应模型[J]. 岩石力学与工程学报, 2016, 35(1): 59-67.
JIANG Lichun1，2，ZENG Junjia2，WANG Guowei2. A discrete dynamic response model with multiple degrees of freedom for horizontal goaf group. , 2016, 35(1): 59-67.

链接本文:

http://www.rockmech.org/CN/10.13722/j.cnki.jrme.2015.0126 或 http://www.rockmech.org/CN/Y2016/V35/I1/59

[6]	杨志国，于润沧，郭然，等. 微震监测技术在深井矿山中的应用[J]. 岩石力学与工程学报，2008，27(5)：1 066-1 073.(YANG Zhiguo，YU Runcang，GUO Ran，et al. Application of microseismic monitoring to deep mines[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2008，27(5)：1 066-1 073.(in Chinese))
[7]	盛谦，崔臻，刘加进，等. 传递函数在地下工程地震响应研究中的应用[J]. 岩土力学，2012，33(8)：2 253-2 258.(SHENG Qian，CUI Zhen，LIU Jiajin，et al. Application study of transfer function for seismic response analysis of underground engineering[J]. Rock and Soil Mechanics，2012，33(8)：2 253-2 258.(in Chinese))
[8]	崔臻，盛谦，宋艳华，等. 地下洞室群随机地震响应研究中传递函数的应用探讨[J]. 岩土力学，2012，33(12)：3 760-3 766.(CUI Zhen，SHENG Qian，SONG Yanhua，et al. Application of transfer function to stochastic seismic response analysis of underground caverns[J]. Rock and Soil Mechanics，2012，33(12)：3 760-3 766.(in Chinese))
[17]	李夕兵，凌同华. 单段与多段微差爆破地震的反应谱特征分析[J]. 岩石力学与工程学报，2005，24(14)：2 409-2 413.(LI Xibing，LING Tonghua. Response spectrum analysis of ground vibration induced by single deck and multi-deck blasting[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24(14)：2 409-2 413.(in Chinese))
[3]	费鸿禄，杨卫风，张国辉，等. 金属矿山矿柱回采时爆破荷载下采空区的围岩稳定性[J]. 爆炸与冲击，2013，33(4)：344-350.(FEI Honglu，YANG Weifeng，ZHANG Guohui，et al. Surrounding rock stability of minedout area under blast loading in mental mine pillar robbing[J]. Explosion and Shock Waves，2013，33(4)：344-350.(in Chinese))
[10]	李创第，邹万杰，葛新广，等. 多自由度一般积分型粘弹性阻尼减震结构的随机响应与等效阻尼[J]. 工程力学，2013，30(4)：136-145.(LI Chuangdi，ZOU Wanjie，GE Xinguang，et al. Random response and equivalent damping of MDOF dissipation structures with general integral model viscoelastic dampers[J]. Engineering Mechanics，2013，30(4)：136-145.(in Chinese))
[4]	李新平，陈俊桦，李友华，等. 溪洛渡电站地下洞室群爆破地震效应的研究[J]. 岩石力学与工程学报，2010，29(3)：493-501.(LI Xinping，CHENJunhua，LI Youhua，et al. Study of blasting seismic effects of underground chamber group in Xiluodu hydropower station[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29(3)：493-501.(in Chinese))
[5]	宗琦，汪海波，周胜兵. 爆破地震效应的监测和控制技术研究[J]. 岩石力学与工程学报，2008，27(5)：938-945.(ZONG Qi，WANG Haibo，ZHOU Shengbing. Research on monitoring and controlling techniques considering effects of seismic shock[C]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2008，27(5)：938-945.(in Chinese))
[2]	闫长斌，徐国元，李夕兵. 爆破震动对采空区稳定性影响的FLAC3D分析[J]. 岩石力学与工程学报，2005，24(16)：2 894-2 899.(YAN Changbin，XU Guoyuan，LI Xibing. Stability analysis of mined-out areas influenced by blasting vibration with FLAC3D[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24(16)：2 894-2 899.(in Chinese))
[9]	赵刚，潘鹏，聂建国，等. 基于力和位移混合控制的多自由度结构拟静力试验方法研究[J]. 土木工程学报，2012，45(12)：54-62.(ZHAO Gang，PAN Peng，NIE Jianguo，et al. Force-displacement mixed control method for quasi-static tests of structures with multiple degrees of freedom[J]. China Civil Engineering Journal，2012，45(12)：54-62.(in Chinese))
[13]	宋全杰，李海波，李俊如，等. 外部动力对类岩石材料阻尼比的影响[J]. 岩石力学与工程学报，2013，32(增刊2)：3 258-3 265.(SONG Quanjie，LI Haibo，LI Junru，et al. Effect of external excitation on damping ratio of rocklike material[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2013，32(Supp. 2)：3 258-3 265.(in Chinese)) " target="_blank">
[1]	宋卫东，付建新，杜建华，等. 基于精密探测的金属矿山采空区群稳定性分析[J]. 岩土力学，2012，33(12)：3 781-3 787.(SONG Weidong，FU Jianxin，DU Jianhua，et al. Analysis of stability of goaf group in metal mines based on precision detection[J]. Rock and Soil Mechanics，2012，33(12)：3 781-3 787.(in Chinese))
[12]	刘建锋，徐进，李青松，等. 循环荷载下岩石阻尼参数测试的试验研究[J]. 岩石力学与工程学报，2010，29(5)：1 036-1 041.(LIU Jianfeng，XU Jin，LI Qingsong. Experimental research on damping parameters of rock under cyclic loading[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29(5)：1 036-1 041.(in Chinese))
[16]	罗周全，贾楠，谢承煜，等. 爆破荷载作用下采场边坡动力稳定性分析[J]. 中南大学学报：自然科学版，2013，44(9)：3 823-3 828.(LUO Zhouquan，JIA Nan，XIE Chengyu，et al. Dynamical stability analysis of stope slope under blasting loads[J]. Journal of Central South University(Science and Technology)，2013，44(9)：3 823-3 828.(in Chinese)) " target="_blank">
[11]	刘建锋，谢和平，徐进，等. 循环荷载作用下岩石阻尼特性的试验研究[J]. 岩石力学与工程学报，2008，27(4)：712-717.(LIU Jianfeng，XIE Heping，XU Jin. Experimental study on damping characteristics of rock under cyclic loading[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2008，27(4)：712-717.(in Chinese))
[14]	邹德高，徐斌，孔宪京. 瑞利阻尼系数确定方法对高土石坝地震反应的影响研究[J]. 岩土力学，2011，32(3)：797-803.(ZOU Degao，XU Bin，KONG Xianjing. Study of influence of different methods for calculating Rayleigh damping coefficient on high earthrock dam seismic response[J]. Rock and Soil Mechanics，2011，32(3)：797-803.(in Chinese))
[15]	张玉成，杨光华，刘鹏，等. 爆破荷载在数值计算中的等效施加方法研究[J]. 地下空间与工程学报，2012，8(1)：56-64.(ZHANG Yucheng，YANG Guanghua，LIU Peng，et al. An equivalent approach for acting blasting load in dynamic numerical simulation of blasting vibration[J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2012，8(1)：56-64.(in Chinese)) " target="_blank">
[18]	姜立春，张吉龙，陈嘉生. 基于露天矿高陡边坡岩体的爆炸应力波响应仿真研究[J]. 矿业研究与开发，2007，27(5)：72-74.(JIANG Lichun，ZHANG Jilong，CHEN Jiasheng. Simulation of explosion stress wave respond on highsteep rock slope in open mine [J]. Mining Research and Development，2007，27(5)：72-74.(in Chinese))