岩体工程在开挖或外界扰动作用下必然对保留岩体周边形成了损伤区。认清损伤区的物理力学性质及其时空演化规律,对于工程稳定性和安全性评价是至关重要的。本课题以损伤区岩体的损伤为主线开展研究,首先,借助于小波变化技术对声发射数据进行处理,并据此对岩石损伤的空间定位进行了研究,实现了岩石损伤空间位置的表征;其次,提出了热流固耦合条件下煤岩孔隙率和渗透率演化的通用理论模型,开展损伤对于多物理场参数及其耦合效应影响的研究;然后,基于弹性损伤力学原理,建立岩体损伤过程中温度场、渗流场、应力场和损伤场之间交叉耦合作用的数学模型,研发有限元分析程序,并基于已有测试结果进行有限元程序的验证和参数标定。最后,利用研发的数值模拟程序进行了节理岩体中的开挖损伤区演化、爆破损伤增强瓦斯抽采机理、热流固耦合条件下的煤层瓦斯运移规律等与工程密切相关的科学问题,为解决相关工程问题奠定理论基础。
英文主题词excavation damaged zone (EDZ); porosity; THM coupling; damage; numerical simulation