• 单轴压缩下宏观裂纹倾角对煤体特性影响研究

  为研究宏观裂纹倾角对煤体特性的影响，采用 YAW4306 电伺服试验系统和 CTA–1 声发射采集系统对不 同预制裂纹倾角的煤样进行单轴压缩声发射试验，分析试验过程的声发射信号特征，研究裂纹倾角对声发射响应、 煤样峰值强度和裂纹扩展方式的影响。试验结果表明：宏观裂纹的存在对试样声发射信号的变化规律有显著影响， 且声发射信号变化与载荷变化具有很高的一致性，能够很好地反映含宏观裂纹煤样受压时内部破裂发展情况；裂 纹的存在降低煤体的强度，且随着裂纹倾角的减小，峰值强度受影响越来越明显，呈现出逐渐减小的趋势，通过曲线 拟合，得出二者近似成二次函数关系；裂纹倾角为 0°，15°，30°和 45°的煤样，其破坏过程中主要裂纹形态为翼 型裂纹，并伴有各方向细微次生裂纹；倾角为 60°和 75°的煤样，其主要裂纹形式为反翼裂纹；当倾角增至 90° 时，煤样无表面扩展裂纹，此时煤样的破裂方式为劈裂。

  2024-12-19 iGeo

• 大直径钻孔灌注桩负摩阻力试验研究

  针对大面积堆载情况下，周边土体的沉降使桩基产生负摩阻力从而导致桩基承载力特性变化的问题，以宁 海电厂工程 2 组冲孔灌注桩的现场负摩阻力试验为例进行讨论。通过对原位试验结果的全面分析，探讨桩周土体 固结沉降对桩身所受下拉荷载和中性点位置的影响。根据实测桩土沉降曲线确定的中性点与根据桩身轴力沿深度 变化曲线确定的中性点位置大体相一致，位于可压缩土层下部，桩身最大轴力随固结时间而增大，中性点位置也 随时间略有上移；分析桩侧摩阻力系数的大致范围以及施工工艺对负摩阻力的影响，现场试验得到的桩侧摩阻力 系数为 0.3～0.4，由于桩基施工的影响导致该值与规范相比略大，工程中应充分考虑成桩工艺对负摩阻力的影响； 指出负摩阻力桩基的设计分析中沉降计算至关重要。得出的结论可指导同类工程的设计和施工。

  2024-12-19 iGeo

• 大岗山水电站地下厂房洞室群围岩开挖损伤区研究

  以大岗山水电站地下厂房洞室为研究对象，通过施工阶段的围岩力学性状测试、开挖变形长期监测研究地 下洞室开挖损伤区的分布范围和损伤劣化特征。以围岩变形和损伤区实测成果为基础，建立基于正交设计–支持 向量机–粒子群算法的反演分析方法。通过对地下厂房洞室开挖损伤区的测试与监测、反演分析表明，损伤区分 布范围约为临空面向岩体内部 3～7 m 范围，其中，围岩类别不同，其损伤区分布范围不同，损伤劣化程度也不 同，具体表现为围岩质量越好，其损伤范围越小，但是损伤区岩体损伤劣化程度越高。相关认识是初步的，对类 似重大工程的设计施工有一定的参考价值，但还需要进一步开展理论与工程实践研究。

  2024-12-19 iGeo

• Unw edge (2 .35)程序在分析块体稳定性中的应用

  Unwedg e (2 .35) 程序在原 Ver.1 .0 的基础上做了改动, 程序的功能增强。 根据作者使用该程序的经验, 结合 工程实践介绍了 Unw edge (2.35)程序的基本原理方法、 及该版本的缺陷。

  2024-12-19 iGeo

• 多层叠加煤柱覆岩结构特征及对下伏煤层矿压显现影响

  大同矿区侏罗系煤层群开采过程中遗留多类大型煤柱，其对下伏石炭系煤层矿压显现具有重要影响。通过 比值判别法和极限平衡理论等方法，确定侏罗系地层遗留多层叠加煤柱覆岩可形成“倒梯形孤岛覆岩结构”，并 建立“倒梯形孤岛覆岩结构”的力学模型，揭示不同尺寸“倒梯形孤岛覆岩结构”对下伏石炭系煤层影响的定量 关系。分析表明，当煤柱体宽度在 30～120 m 范围时，“倒梯形孤岛覆岩结构”使石炭系煤层应力场较原岩应力 提高了 91%～259%，当叠加煤柱体宽度为 80 m 时对石炭系煤层影响最大。现场微震监测表明，石炭系煤层 8104 工作面在通过侏罗系大型重叠煤柱区域时，微震事件密集分布，微震事件能量级别较高(达到 106 J)，理论分析和 现场监测具有较好的一致性，研究成果可为石炭系煤层工作面通过侏罗系遗留大型叠加煤柱体时顶板管理、强矿 压显现预测与控制等提供理论支持。

  2024-12-18 iGeo

• 基于响应面法的破碎围岩条件下采场结构参数优化研究

  为了获得最优的采场结构参数，综合考虑矿山的安全性和经济性，提出响应面的方法，采用中心复合试验 研究采场高度、矿柱直径、矿柱排距和矿柱间距对破碎围岩条件下矿柱最大拉应力、最大压应力和矿石回收率的 影响规律。通过有限元的计算结果建立矿柱最大拉应力、最大压应力和矿石回收率响应面回归模型，最后采用基 于整体满意度准则的非线性多目标优化技术对采场结构参数进行优化。结果表明：整体满意度随采场高度的增加 而降低，随矿柱直径、矿柱间距和矿柱排距的增大，呈现出先增大后减少的趋势，白牛厂矿最优的采场高度为 3.5 m，矿柱直径为 3.5 m，矿柱间距为 3 m，矿柱排距为 5 m。该方法科学合理，为白牛厂矿破碎围岩条件下安全、 经济、高效回采矿石提供了技术保障。

  2024-12-18 iGeo

• 弹性基础边界基本顶薄板初次破断的 kDL 效应

  基本顶的初次破断规律多采用四边固支边界模型分析，但实际的岩层环境难以实现固支。为了研究基本顶 实际围岩条件时的破断规律及破断条件，建立弹性基础边界条件弹性薄板力学模型，运用有限差分方法计算弹性 基础系数 k 与基本顶厚度 h、弹性模量 E、泊松比、跨度 L 之间的相互关系对基本顶主弯矩及起始破断位置的影 响，并根据主弯矩破断准则得出：弹性基础边界时基本顶首先在中部或长边超前煤壁处破断；比值 k/E 或 k/h3或 k/(Eh3 )不变时基本顶破断位置不变；k/E 或 k/h3或 k/(Eh3 )小时基本顶中部先破断、即煤层松软、基本顶厚度及弹性 模量大时基本顶中部先破断；k/E 或 k/h3 或 k/(Eh3 )大时基本顶长边超前煤壁先破断、即煤层坚硬且基本顶厚度及 弹性模量小时基本顶长边先破断。弹性基础边界时基本顶的初次破断规律由 k，L 和基本顶刚度 D 复合决定，长壁工 作面基本顶的破断类型及条件为(k/D) 1/4L＞9.6 时：长边超前煤壁→中部→短边超前煤壁、或长边超前煤壁→短 边超前煤壁→中部，(k/D) 1/4L＜9.4 时：中部→长边超前煤壁→短边超前煤壁，(k/D) 1/4L = (9.5±0.1)时，基本顶中部 和长边超前煤壁位置接近同时破断；对于方形工作面，(k/D) 1/4L＞10.5 时四边超前煤壁区先破断，(k/D) 1/4L＜10.1 时中 部先破断，(k/D) 1/4L = (10.3±0.2)时四边超前煤壁区与中部接近同时破断。

  2024-12-18 iGeo

• 基于围岩本体 Mogi-Coulomb 强度准则的层理性岩层斜井井壁稳定模型

  层理性地层中进行大斜度井施工的井壁失稳问题较为突出，在传统井壁稳定模型基础上，以弱面对岩石强 度的弱化作用实验为依据，引入欧拉变换充分考虑三维地应力方向的任意性，利用 Mogi-Coulomb 准则强化中主 应力对围岩本体强度的影响，结合单弱面强度准则建立分析层理性地层斜井井壁稳定问题的模型，并进一步给出 计算斜井坍塌压力与破裂压力的方法与公式。实验与计算结果表明：当加载方向与弱面夹角为 30°时岩石强度最 低；Mogi-Coulomb 准则因考虑了中主应力的影响而对围岩本体强度的估计更为有效；考虑层理弱面影响的井壁坍 塌破坏区域明显增大，破坏位置也发生改变；取得最小坍塌压力值的钻井方向在空间中与层理面并非简单的垂直 关系；空间中关于地应力主平面对称的井孔破裂压力相同。利用所建模型进行安全泥浆压力窗口的计算可为安全 钻井以及斜井轨迹设计提供理论依据。

  2024-12-18 iGeo