动荷载诱发上下交叠硐室间顶柱失稳的突变理论分析

根据上下交叠型地下硐室群的主要特征，将硐室间的顶柱简化为两端固定梁力学模型，把动荷载简化为谐波。考虑梁的自重，建立了动荷载诱发上下交叠型地下硐室间顶柱失稳的双尖点突变模型，导出了其失稳条件。根据失稳条件确定了顶柱的临界安全厚度。分析了动荷载振幅、频率对顶柱临界安全厚度的影响。以厂坝铅锌矿为例，计算了爆破震动作用下采场与下方采空区间顶柱的临界安全厚度。研究结果表明，上下交叠型地下硐室间顶柱的失稳不仅取决于动荷载的振幅和频率，而且还与自重荷载以及围岩特性有关，这与测试结果和有关爆破地震效应的最新研究成果是一致的。