【摘 要】
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调研分析我国冲击地压矿井生产条件,发现复杂地质条件及孤岛工作面是冲击地压高发区域,但浅埋、近水平、薄煤层、无构造区域也常发生冲击地压,而几乎所有冲击地压矿井煤层均具有冲击倾向性,表明冲击倾向性是矿井发生冲击地压的内因,对其进行准确评价是矿井冲击风险评估的基础.系统总结煤岩冲击倾向定性分析及定量评价研究进展,探讨现有冲击倾向性评价方法的科学性及面临的理论与技术难题,并提出一种可考量强度、应力与能量演化及动态破坏时间的综合评价指标.定性分析表明,煤岩材料内部不同矿物组分的含量、分布及原生缺陷等细观特征影响其宏
【机 构】
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煤炭科学研究总院开采研究分院,北京100013;中煤科工开采研究院有限公司,北京100013;煤炭科学研究总院开采研究分院,北京100013;中煤科工开采研究院有限公司,北京100013;煤炭资源高效
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调研分析我国冲击地压矿井生产条件,发现复杂地质条件及孤岛工作面是冲击地压高发区域,但浅埋、近水平、薄煤层、无构造区域也常发生冲击地压,而几乎所有冲击地压矿井煤层均具有冲击倾向性,表明冲击倾向性是矿井发生冲击地压的内因,对其进行准确评价是矿井冲击风险评估的基础.系统总结煤岩冲击倾向定性分析及定量评价研究进展,探讨现有冲击倾向性评价方法的科学性及面临的理论与技术难题,并提出一种可考量强度、应力与能量演化及动态破坏时间的综合评价指标.定性分析表明,煤岩材料内部不同矿物组分的含量、分布及原生缺陷等细观特征影响其宏观变形破坏行为,进而决定其冲击倾向性;不同冲击倾向性煤岩体受载所释放声、热、电、磁等信号特征具有显著差异;水、温度、试件尺寸、加载方式等直接影响煤岩冲击倾向性测试结果.定量评价表明,针对强度指标、时间指标、刚度指标、变形指标及能量指标五大类指标,归纳、分析煤岩冲击倾向性单一评价指标研究进展,并分别讨论其科学性及存在的问题.基于应力状态与弹性应变能积累间线性关系,计算峰值强度时刻弹性能量积累,建立可考量强度、应力与能量演化及动态破坏时间的综合评价指标,并给出相应分类临界值.
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高放废物缓冲材料压实成砌块之后需要进行养护保存,防止砌块发生干缩开裂等劣化现象.以压实膨润土-砂混合物室内小试样为研究对象,模拟砌块在不同初始含水率(11.23％～21.63％)和环境相对湿度(33％、75％、85％和100％)条件下的劣化情况,寻求最佳养护湿度.试样养护过程中,用天平称量质量变化,用游标卡尺测量尺寸变化,养护平衡后测试导热性能.试验结果表明:试样养护过程中的水分演化规律符合土-水特征曲线.养护湿度为33％、75％和85％时,试样均干燥失水,体积收缩,产生干缩裂隙;养护湿度为100％时,较
静止土压力系数是支挡结构设计与分析中非常重要的参数,其值决定了作用于结构上初始水平土压力的大小.以福建标准砂为研究对象,开展均质砂土地基离心模型试验,研究砂土静止土压力系数随初始相对密度的变化规律;进行砂土在不同初始相对密度下的三轴固结排水试验,获得砂土峰值强度随初始相对密度的变化规律;综合离心模型试验和三轴试验结果提出可反应砂土静止土压力系数-峰值摩擦角关系的“南水公式”,即K0=sinφ\'-0.16.为了验证南水公式的正确性,提出可描述砂土细观受力特征的颗粒微结构概化模型,通过推导得到砂土静止土
为了研究超前液压支架群组与锚杆(索)耦合支护围岩的力学特性,采用中厚板理论对围岩力学特性进行描述,结合能量泛函对等效支架群组支撑力和锚杆(索)作用进行描述,建立超前液压支架群组-锚固耦合支护围岩力学模型,引入罚函数对模型边界条件进行约束,基于Hamilton原理变分获得系统控制方程.依据山西阳泉集团平舒公司温家庄煤矿15106工作面回采巷道超前支护参数,运用Ritz法对模型求解,获得锚固支护、等强支护、非等强支护三种策略下顶板变形量、弯矩、应力分布情况.通过对比3种支护策略下支护效果表明:超前液压支架群组
针对饱和黏性土地基在相对快速加载亦即不排水条件下的极限承载力问题,指出应采用不固结不排水强度进行计算,如采用固结不排水强度指标直接计算将给出严重偏大的结果.接着给出由中国一般地勘报告中所提供固结不排水强度指标计算不固结不排水强度的公式,由此给出近似随深度线性增大的不固结不排水强度cu.进而提出此种地基极限承载力的计算方法,其基本思路是采用滑移面平均深度处的cu进行计算,关键技术是构建了确定滑移面最大深度的无量纲参数,通过理论分析与数值计算拟合给出简便实用的计算公式.与有限元极限分析方法的大量计算对比表明了
通过不同围压下变幅值循环加卸载试验,对大理岩的损伤演化与变形特性进行了研究,并着重分析其裂隙体积应变和扩容特性.结果 表明:随着循环加卸载次数的增加,大理岩的弹性模量先增大后减小,广义泊松比先稳定而后迅速增加;综合分析第3～6次加载时裂隙体积应变曲线,随着加载次数增加,大理岩的初始裂隙体积应变增加,弹性变形阶段的起始位置延迟,扩容点逐渐提前,且单次循环所造成的裂隙体积应变增量与应力幅值呈指数变化关系;围压较大时,变幅值循环加卸载与单调加载作用下的扩容指数相差较大.随着围压的增加,裂隙体积应变占比逐渐增加,
地下工程开挖导致的岩爆具有明显的滞后效应,研究显示,滞后型岩爆的发生与岩石的时滞性破坏密切相关,基于此,考虑开挖后围岩处于不同的应力水平,进行了时滞性单轴压缩试验,详细分析不同应力水平下岩石的时滞性变形破坏特征.研究结果表明:应力水平对岩石的时滞性变形破坏影响显著,随着应力水平的提高,破坏孕育时间呈指数衰减,但远超过常规单轴压缩破坏的孕育时间;时滞性单轴压缩破坏时,岩样的环向应变和体积应变明显大于常规单轴压缩试验,而且应力水平低于90％时,破坏时的环向应变迅速增长并超过了轴向应变,这也是时滞性破坏区别与常
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为研究分布载荷加载对中心直裂纹巴西圆盘试样断裂参数的影响,综合运用复变函数理论及权函数方法,在推导出5种形式分布载荷加载下中心直裂纹巴西圆盘(简称CCBD)试样的任意Ⅰ-Ⅱ型断裂参数解析解的基础上探究接触载荷分布形式及分布角度对Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子及T应力的影响.研究结果表明:当接触载荷的分布角度及裂纹相对长度较大时,接触载荷的分布形式对几何参数YⅠ、YⅡ及T*的影响较显著;纯Ⅰ型断裂的YⅠ、T*及纯Ⅱ型断裂的YⅡ均随接触载荷分布角度的增大而减小,而纯Ⅱ型断裂的T*却随接触角度的增大而增大;当接触载荷形式
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