Articulo

Análisis del ángulo de fractura en planos de falla de explosión de roca basado en el ensayo triaxial.
Resumen:
El objetivo de este trabajo es estimar ángulos de fractura en las explosiones de rocas profundas encontradas en túneles de roca dura intactas. Los ángulos de fractura de planos de falla en la insuficiencia derrumbes son analíticamente formulados empleando análisis de estrés basado enconstrucción círculo de Mohr. Construcción círculo de Mohr se adapte bien para la representación de la roca estallar estados de estrés incluyendo los de carga y descarga dinámica procesos estáticos existentes en o cerca de la superficie de la excavación. Cuatro ángulos de fractura pueden predecirse con precisión utilizando los modelos matemáticos propuestos, incluyendo dos ángulos mínimos de dosplanos conjugados donde el esfuerzo cortante es igual a la tensión de cizalladura máxima estática smax mientras que la tensión normal se acerca a cero, y dos ángulos máximos para los dos planos conjugados donde la tensión normal se reduce de r1 a r1 / 2, mientras que la tensión de cizallamiento aumenta notablemente de ± (R1-R3) / 2 al sdmax corte dinámico máximo = ± r1 / 2. Para la validación de lassoluciones analíticas a la fractura ángulos, roca experimentos irrumpió en Laizhou granito se llevaron a cabo utilizando un aparato de cierto triaxial modificado. Los ángulos de fractura predichos se comparan muy bien con los resultados obtenidos de las pruebas de estallido de la roca de laboratorio y están en buen acuerdo con las observaciones in situ. Las soluciones propuestas para el ángulo defractura son una función sólo de los esfuerzos estáticos que pueden ser conocidas a priori de un estudio de campo.
1. Introducción
Estallidos de roca se encuentran a menudo en la construcción de túneles profundos enterrados en buenas rocas intactas, duros y frágiles, como en la estación de energía hidroeléctrica Jinping II en China (Feng et al 2012;. Gong et al 2012). Y en la mina de oro deWitwatersrand en Sudáfrica ( Durrheim et al., 1998). Debido a la gran incertidumbre y variabilidad de las propiedades de masa de roca (por ejemplo, resistencia del macizo rocoso) y las condiciones de frontera (por ejemplo, en el estrés situ), la naturaleza impredecible y la recurrencia del fenómeno plantea un problema importante de seguridad en muchas minas de roca dura, minas de carbón y túneles deroca dura (Cai 2013). Así, una comprensión profunda del mecanismo fracaso de estallidos de roca es de suma importancia para la predicción, mitigación y control de los desastres geológicos en proyectos de minería e ingeniería subterráneas profundas. Para explorar los mecanismos de rock estallar, se llevaron a cabo numerosos estudios experimentales (entre otros, Wawersik et al 1997;. Ortlepp 2000; Huay Usted 2001; Wang y Parque 2001; Cho et al 2003, 2005;. Xu 2003; Alexeev et al . 2004; Chen y Feng 2006; Cheon et al.
2006; Jeong et al. 2007). Las investigaciones realizadas in situ y de laboratorio confirmaron los mecanismos de fallo de corte respecto de la ráfaga roca en túneles de roca dura, es decir, la división en losas verticales, seguido por la deformación de aumento de volumen de lamasa de roca fracturada, y expulsar los desechos cataclástica roca de diferentes tamaños como resultado de la liberación de la energía elástica almacenada (Gu et al 2002;. He et al.2007, He et al., 2010). Entre estos estudios, experimentos llevados a cabo mediante el empleo de aparatos de cierto triaxial revelaron mecanismos más sofisticados de fallo de los estallidos de roca (Gong et al 2012;.. Heet al 2007, 2010; Él y Zhao 2013). Conclusiones concertadas sobre roca estallar mecanismo de falla para rocas duras o muestras de laboratorio se están dividiendo en placas de roca, la esquila en bloques, y expulsión de los bloques fracturados, y la ruptura de cizallamiento es la principal causa de la deformación de aumento de volumen de los macizos rocosos fracturados (Tan 1989 , 1991; Ortlepp...