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浅埋深工作面覆岩“悬臂梁-铰接岩梁”结构的提出与验证

作者：任艳芳 刊期：2019年第S01期

浅埋深煤层开采后,受其特殊的地质赋存条件影响,覆岩中无法形成完整“三带”,所形成的承载结构也不能稳定存在,结构失稳后形成浅埋深煤层特殊的顶板来压特征。以浅埋煤层特殊的顶板破断及运动特征为基础,通过相似模拟和离散元模拟2种方法探索浅埋深长壁工作面岩层破断运动特征及覆岩结构形式,提出浅埋深工作面覆岩中“悬臂梁-铰接岩梁”组合岩层...

采动覆岩结构演化特征及对地表沉陷的影响分析

作者：朱庆伟; 李航; 杨小虎; 沈宇恒 刊期：2019年第S01期

为掌握地下煤矿采空区覆岩层破坏特征及其对地表沉陷影响,准确预计地表移动变形值,针对不同的开采进度,从土力学与材料力学角度出发,分析了煤层上覆岩层结构变化特征,将其概化为3种形态梁模型:简支梁、悬臂梁、砌体梁,并考虑采空区是否充满与多层梁共存状态的情况,分别建立了相应的力学模型进行相关力学分析,依据公式推演分析了各阶段覆岩层的破...

采动影响下断层活化机理及影响因素分析

作者：于秋鸽; 张华兴; 张玉军; 邓伟男; 张刚艳 刊期：2019年第S01期

采场模型试验应力(压力)测量系统研制及应用

作者：娄金福; 高富强; 李建忠; 杨景贺; 王晓卿; 雷顺 刊期：2019年第S01期

依托自主研制的采场模型试验系统,研制了与之配套的低扰动、高精度、高效率应力(压力)测量系统,包括工作面超前支承压力监测系统、顶板支护模拟系统和等弹模弱扰动模型应力监测系统3部分。测量系统标定结果表明,超前支承压力监测系统输出值稳定,受载与输出值线性度高;顶板支护模拟系统基于液压控制原理,具有线性度高、重复性好、力学性能稳定等...

直接拉伸荷载下大理岩和砂岩的Kaiser效应与频谱特性分析

作者：侯志强; 袁瑞甫; 李长洪; 王宇; 魏晓 刊期：2019年第S01期

利用微机控制电子万能试验机,对2种大理岩和1种砂岩进行直接拉伸条件下的循环加卸载试验,分析了岩石损伤破坏全过程的声发射特性和频谱特征。结果表明:循环加卸载试验中,3种岩石表现出明显的Kaiser效应,低应力时岩石记忆滞后,高应力时岩石记忆缓慢提前。随着循环次数的增多,岩石声发射的剧烈程度在逐渐增加,Felicity比值逐渐单调下降,弹性模量逐...

多节理岩体的非线性耦合损伤本构模型

作者：胡亚元; 王超 刊期：2019年第S01期

为了研究节理和完整岩块各自属性及其相互作用对岩体本构特性产生的影响,考虑了节理和完整岩块力学参数在受荷过程中的动态变化,定量地分析了节理变形对完整岩块的耦合损伤作用,并采用整合节理和完整岩块本构方程的方法,建立了多节理岩体的非线性本构模型。首先由单一节理试验成果推导出节理的法向闭合、剪切和剪胀3类刚度表达式,组合成节理刚度...

椭圆形钻孔应力场解析解及水力压裂特性

作者：尹光志; 刘超; 李铭辉; 张东明; 邓博知; 鲁俊; 刘玉冰 刊期：2019年第S01期

地下储层岩石在钻探之前处于原岩应力状态,钻孔成孔是在煤岩有侧限地应力下完成的。在钻孔时,孔周围应力重新分布,使圆形钻孔在地应力作用下呈椭圆状。因此,在进行水力压裂时,增压水可能作用于椭圆形孔壁。通过合理的物理假设,根据复变函数理论,求解出椭圆形钻孔在远场应力和钻孔内压(椭圆长轴两端的局部对称荷载)共同作用下的钻孔周围应力场解...

考虑流变的两向不等压深埋软岩巷道围岩塑性区近似解

作者：董海龙; 高全臣; 经纬; 杨文峰; 刘殿柱 刊期：2019年第S01期

深埋软岩巷道围岩通常表现出较明显的流变特性,为确定两向不等压深埋软岩巷道围岩的塑性区,跳过围岩复杂的流变变形过程,直接以达到稳定后的巷道围岩为研究对象。稳定深埋软岩巷道围岩的峰值应力为一定围压下的长期强度,基于这一点并在考虑岩体峰后应变软化特性的情形下将围岩分为弹性区、塑性软化区和破裂区;然后,从轴对称应力场塑性区公式出发...

不同钻孔深度下应力扰动对泥岩力学特性的影响

作者：刘跃东; 张镇; 王涛 刊期：2019年第S01期

针对巷道围岩强度测试中泥岩取芯率低、常忽略应力扰动影响和应力扰动分区困难的3个问题,开展了理论分析、现场实测、试验研究。为获得不同深度处泥岩强度,采用钻孔触探法进行原位测定。基于钻孔触探法边界面上受集中力模型,理论分析应力扰动程度与探针临界压力的关系,结合钻孔窥视、RQD、实验室矿物成分、单轴抗拉强度等分析手段,对比研究了不...

单轴压缩下尾砂胶结充填材料次声波特性试验研究

作者：赵奎; 杨泽元; 曾鹏; 龚囱; 谢文健; 王晓军; 钟文 刊期：2019年第S01期

尾砂胶结充填体常作为地下矿山重要承载单元,其稳定性对矿山的安全开采十分重要。近年来,国内外学者对岩石变形破坏过程中的次声波信号开展了试验研究,但对尾砂胶结充填体变形破坏过程中次声波信号的研究却鲜有报道。为此,开展了尾砂胶结充填材料的次声波试验研究。制备了3种不同灰砂比的尾砂胶结充填材料试件,在RMT-150C岩石力学试验加载系统上...

破裂石灰岩在渗透压-应力耦合作用下渗流特性研究

作者：杨秀荣; 姜谙男; 张峰瑞; 张权 刊期：2019年第S01期

为探讨不同围压作用下破裂岩石的渗透特性,选取吉林省甄峰岭隧道区石灰岩为研究对象,利用多场耦合的岩石伺服三轴仪分析了不同围压作用下破裂石灰岩的渗透率随净围压以及渗透压的变化规律,研究了破裂石灰岩在围压加卸载过程中以及渗透水压变化过程中的渗透率变化。并对试验数据进行非线性拟合,得到破裂试样渗透率随净围压变化的关系式,又采用FLA...

基于核磁共振技术的泥岩水化损伤孔隙结构演化试验

作者：张娜; 王水兵; 严成钢; 高健杰; 郭蓉; 王浩 刊期：2019年第S01期

岩石水化损伤的试验研究一直以来是许多学者关注的热点问题,以强度较高、孔隙率较大的沉积岩作为研究对象已屡见不鲜,但对强度和孔隙率均较低的一类岩石发生水化损伤尚且有待补充。基于此,选取泥岩作为本试验的研究对象,配制不同成分、不同浓度和不同pH值的水化学溶液,对其进行浸泡试验。基于核磁共振测试(NMR)技术得到了岩样在不同浸泡时间的横...

地铁基坑爆破振动作用邻近高层框架建筑物结构动力响应

作者：张玉琦; 蒋楠; 周传波; 吴廷尧; 罗学东; 夏宇磬 刊期：2019年第S01期

为保证城市地铁基坑工程爆破开挖过程邻近高层建筑的安全稳定,分析爆破振动作用下建筑结构动力响应特性是其关键。以武汉地铁8号线洪山路站—小洪山站区间竖井基坑工程为工程依托,通过现场爆破试验及振动测试,分析基坑开挖爆破振动沿地表衰减规律及其对建筑物结构的影响;同时,采用LSDYNA动力有限元数值计算方法,结合爆破试验测试结果,验证数值计...

高压水射流环形割缝深度理论模型及应用

作者：张永将; 郭寿松 刊期：2019年第S01期

我国煤层透气性系数普遍较低,尤其进入深部开采后,煤层表现出高地应力、高瓦斯压力和低渗透性等特征,采用高压水力割缝降低煤层地应力,增加煤体透气性,提高煤层瓦斯抽采效率是技术发展方向之一。针对不同煤层地质条件,煤层采用水力割缝的相关技术参数设计主要依据经验判断,可能导致煤层水力割缝钻孔控制不均匀存在空白带或两相邻钻孔割穿而影响...

基于NMR的煤体孔隙结构表征及气液两相渗流研究

作者：邓淋升; 周宏伟; 薛东杰; 孙晓彤; 刘泽霖 刊期：2019年第S01期

煤矿开采逐渐走向深部,深部煤岩体表现为复杂的孔隙结构及低渗透特性,因此正确认识气体与水在煤岩等低渗岩土介质中的渗透规律、表征煤岩孔裂隙结构网络对于深部开采具有重要意义。核磁共振在研究煤岩孔隙结构和渗流路径方面具有快速无损的特征。为研究深部煤体在氮气驱水与渗流过程中的流体运移和分布,以及深部煤体原始状态与各级围压状态下的...