地震波在巷道弹塑性围岩中传播规律的数值模拟研究 - 煤炭学报.PDF

摇 第36卷摇 增刊2 煤摇 摇 炭摇 摇 学摇 摇 报 Vol.36摇 Supp.2摇 摇 2011年 9月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Sep.摇 2011摇 摇 摇 文章编号:0253-9993(2011)09-0282-05 地震波在巷道弹塑性围岩中传播规律的 数值模拟研究 1,2 1,2,3 1,2 3 1,2 李建功 ,康建宁 ,刘摇 红 ,赵同彬 ,刘延保 (1郾 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆摇 400037;2郾 中国煤炭科工集团重庆研究院,重庆摇 400037;3郾 山东科技大学,山东 青岛摇 266510) 摘摇 要:基于有限元动力分析软件ANSYS/ LS-DYNA模拟了地震波在具有初始应力情况下的巷道 弹塑性围岩介质中的传播过程,分析了该条件下地震波在巷道周边的传播衰减规律。 研究结果表 明:随着传播距离的增加,地震波传播呈负指数函数关系衰减;地震波加速度幅值在近源场衰减速 度快,远源场衰减减缓;当巷道正前方发生挠动时,随着离巷帮的距离越远,地震波加速度幅值越 小;巷道围岩的弹、塑性应力状态也是影响地震波传播过程的一个重要因素,在弹塑性围岩介质中 传播时,地震波能量的损耗主要是由于波形的几何扩展和介质的塑性变形引起的。 关键词:地震波;弹塑性;巷道围岩;传播规律;初始应力 中图分类号:TD326摇 摇 摇 文献标志码:A Numerical simulation on propagation laws of seismic wave in elastoplastic tunnel rock medium 1,2 1,2,3 1,2 3 1,2 LI Jian鄄gong ,KANGJian鄄ning ,LIU Hong ,ZHAOTong鄄bin ,LIU Yan鄄bao (1郾NationalKey Laboratory of Gas Disaster Detecting,Preventing and Emergency Controlling,Chongqing摇 400037,China;2郾Chongqing Research Institute, China Coal Technology Engineering Group Corp. ,Chongqing摇 400037,China;3.Shandong University of Science and Technology,Qingdao摇 266510,Chi鄄 na) Abstract:BasedonthefiniteelementdynamicanalysissoftwareANSYS/ LS鄄DYNA,thepropagationprocessof seismic waves in the elastoplastic tunnel rock under initial stress was simulated,and the propagation and attenuation laws of seismic waves around tunnel were analyzed.Theresultsindicatethat:the amplitude attenuatesby negative exponential law with seismic wave spreading in the coal and rock;the acceleration amplitude of seismic wave decays rapidly in nearfieldandslowly