井筒与马头门间宜采用弱连结结构

本文通过对目前井筒与马头门间的刚性连结方式及其破坏形式和原因的分析，提出采用弱连结结构防止该部位支护结构破坏的原理，并提出了几种弱连结结构设计形式。     

含弱面岩体拉伸破坏形式及声发射特性研究

金属矿山开采过程中的弱面岩体工程结构极易发生拉剪破坏。为了探究含弱面岩体支护方式与弱面角度的关系，对预制弱面的砂岩进行不同角度的抗拉试验。结果表明：①含弱面拉伸试验试样主要有 2 种破坏形式，剪切拉伸复合破坏和拉伸破坏；②弱面深度为 10 mm，弱面与加载方向的夹角为 70°时，预制弱面试件能承受的抗拉强度最大，当预制弱面深度增大时，圆盘试件承受的峰值抗拉强度会随着角度前移；③弱面角度会影响试件劣化过程，当弱面深度为 15 mm，弱面与加载方向为 50°时，试件会发生突然性断裂，具有一定的岩爆倾向性；④含弱面岩体破坏模式与其内部的不同角度弱面有密切关系。进行室内含预制弱面试件抗拉强度实验，可为含弱面岩体的现场施工提供指导建议。     

岩性弱结构巷道破坏失稳分析

针对煤系地层层状岩体结构特征，提出了岩性弱结构与弱结构体的概念；分析了岩性弱结构巷道围岩变形破坏的特点与失稳机理，讨论了巷帮弱结构体的失稳模式。其结果对工程实践有一定的参考价值。     

岩性弱结构巷道破坏失稳分析

针对煤系地层层状岩体结构特征,提出了岩性弱结构与弱结构体的概念;分析了岩性弱结构巷道围岩变形破坏的特点与失稳机理,讨论了巷帮弱结构体的失稳模式。其结果对工程实践有一定的参考价值。     

高应力软岩巷道变形破坏机理与控制对策研究

高应力软岩巷道由于地压大、地质条件复杂，预选支护形式往往不尽符合围岩变形、破坏特点。软岩巷道发生底臌及顶板失稳等现象，大多数是由于巷道周边弱支护与局部弱支护造成的。软岩巷道支护是矿山开采等地下工程维护面临的一个技术难题，而巷道底臌又是巷道围岩变形破坏的一种重要的形式。大量实测数据表明，在巷道顶底板移近量中约有50%～75%是由于底臌造成的。严重的巷道底臌,不仅带来了大量的维修工作，增加了巷道的维护费用。分析了高应力软岩巷道局部弱支护机理，阐述了巷道底臌与顶板失稳诱发原因，探讨了软岩巷道的破坏特点和变形规律，提出了一些认识和支护对策，为软岩巷道支护结构设计提供新的参考依据。     

高水固结充填下向进路假顶参数设计方法

通过对高水固结充填下向进路结构和受力特征的分析 ,采用数学力学解析法给出了假顶结构的易破坏面和破坏点 ,对两种典型进路结构———“硬支弱板结构”和“软支弱板结构”假顶的稳定性进行了比较 ,提出了高水固结充填下向进路假顶结构参数设计的公式和方法。     

弱胶结砂岩遇水软化过程细观结构演化及断口形貌分析

对西部鄂尔多斯红庆河矿区的弱胶结砂岩采用饱水实验、SEM扫描电镜、QEMSCAN扫描电镜和力学实验等试验手段,分析其软化过程细观结构演化及其细观断裂形貌和断裂机理。研究表明:弱胶结砂岩的成岩特性决定了其遇水软化、崩解的特性与其矿物组成和结构特征密切相关;证实了弱胶结砂岩遇水软化过程中细观结构破坏的主要方式为胶结物质的破坏,且发生破断的位置为物颗粒与颗粒的接触界面或者颗粒与胶结物质之间界面;弱胶结砂岩的宏观力学行为主要由颗粒间接触决定,当边界荷载发生变化时,砂岩的最终断口发生在黏土胶结物上及其与矿物颗粒的交界处,少数发生在矿物颗粒上,颗粒体系内部结构的变化总体上可以分为颗粒破碎、颗粒或颗粒簇脱离母体结构、沿颗粒裂纹扩展及微裂隙呈弥散分布、胶结物质破坏等四大类;胶结物质力学性质是其破坏形式的关键因素,为进一步研究弱胶结砂岩变形破坏机理奠定基础。     

软岩巷道局部弱支护机理与合理支护形式研究

以弹性理论为基础,推导出圆形软岩巷道局部弱支护解析解,阐述顶、帮失稳与底鼓破坏相互影响的原因,软岩巷道发生的底鼓和顶板失稳问题可分为全周边弱支护和局部弱支护2种情况考虑,为巷道合理支护形式提供了理论支持。由此设计出全封闭钢筋网壳锚喷支护结构,基本消除了局部弱支护的影响。依托淮南矿业集团潘三矿巷道修复工程,完成室内模拟实验,网壳结构破坏特征主要呈现压剪破坏。现场监测表明,最大围岩收敛量和收敛率均满足设计要求,证明网壳锚喷具有结构合理、施工方便、能承受高应力及采动荷载作用等特点。     

沿空动压巷道围岩弱结构控制技术

针对沿空动压巷道在上区段工作面回采,即受到第一次采动影响时的围岩变形破坏特征,分析巷道围岩尤其是围岩弱结构体(护巷煤柱)的破坏失稳机理,并根据现场试验情况,研究沿空动压巷道在第一次采动影响(上区段工作面回采)时的围岩弱结构的控制机理,提出合理的围岩弱结构控制技术与方法,为类似条件下巷道的支护与维护提供参考、借鉴。     

软岩巷道局部弱结构非对称变形关键部位补偿支护技术

软岩巷道支护失稳,通常是由对称支护结构抗力不足和局部弱结构所诱发。巷道局部弱结构所诱发的支护体系失稳,是工程施工中的常见现象。通过分析非对称变形破坏机理,提出软岩巷道局部弱结构非对称变形关键部位补偿支护对策(即在普通锚网喷支护基础上,对巷道局部弱结构,增加锚杆长度和数量及锚注支护,进行非对称补偿支护),并进行工程试验,取得了预期效果。     

穿煤层倾斜巷道围岩弱结构分析及支护技术

为解决穿煤层倾斜巷道穿层阶段地质条件变化复杂、存在多种巷道围岩弱结构、容易破坏失稳、支护困难的问题,重点分析了巷道穿层过程中存在的典型弱结构类型及其变形破坏特征,并运用数值计算软件FLAC3D模拟分析了不同围岩弱结构塑性区分布及变形规律,进而确定了对不同弱结构进行加强支护的具体方案,并成功应用于工程实践。     

钢筋混凝土悬挑结构破坏原因及其对策

工业与民用建筑中经常使用钢筋混凝土悬挑结构,其破坏事故时有发生,破坏形式主要有整体倾覆、悬臂结构的根部破坏、悬臂构件下砌体局部受压破坏等。分析引发钢筋混凝土悬挑结构破坏的施工原因、设计原因,并提出相应的对策是十分必要的。论文详细分析了钢筋混凝土悬挑结构破坏事故产生的主要原因,并在此基础上提出了切实可行的对策。     

京津冀煤炭消费与经济增长脱钩分析

为研究京津冀煤炭消费和经济增长的关系，构建并利用脱钩系数测量模型动态反映京津冀地区煤炭消费和经济增长关系的时间演变特征，在此基础上运用对数平均迪氏指数法进行京津冀煤炭消费影响因素分析。分析结果显示：京津冀区域煤炭消费与经济增长长期保持弱脱钩状态，其中，北京实现了从弱脱钩向强脱钩的转变，天津仍保持弱脱钩状态，河北逐渐实现从扩张连结向弱脱钩态体的转变。在影响煤炭消费的因素中，经济增长效应无一例外成为区域及各地煤炭消费增加的主导因素，能源强度效应和能源结构效应对区域及各地煤炭消费均起到抑制作用，产业结构效应正逐渐由煤炭消费的驱动因素转变为抑制因素，作用方式因地而异。     

震源扰动型巷道冲击矿压破坏力能准则及实践

针对震源扰动型巷道冲击矿压破坏机理进行研究,建立了巷道围岩冲击震源扰动型冲击破坏的动力分析模型,推导了巷道围岩承载结构在“静载+动载”组合作用下动力破坏的应力判据和能量准则。基于该力学模型及其机理分析,提出合理设置弱结构消波吸能的防冲理念,并从理论角度分析了弱结构消波吸能的作用机理。最后通过工程实例,应用能量准则进行了冲击煤层巷道的支护设计及其防冲性能核算,理论研究成果初步得到了应用和检验。     

板裂介质围岩中的隧道衬砌与围岩相互作用机理

围岩的破坏，通常所指的是张破坏和剪破坏。在岩体力学中，岩块沿着结构面滑动，剪切带内岩体决滚动，已经披认为是常规的岩体破坏机制。但还有几种破坏形式屡见不鲜，如层状围岩中的倾倒变形、溃屈破坏和地下顶板发生弯折破坏等。这几种破坏的特点是层间错动极为发育，它将坚硬的岩层分割成板状或碎裂状结构。孙广忠先生将此类围岩结构称为板裂结构。其中渍屈和倾倒变形是板裂结构所特有的两种破坏形式，是结构失稳的表现。结合工程实例对板裂介质围岩中的隧道衬砌与围岩相互作用机理进行了研究与验证，其成果可为板裂介质围岩中的工程衬砌设计提供技术指导。     

下向进路采矿法充填体质量的综合评价

在对胶结充填体成形过程的观察和充填顶板破坏的统计基础上，揭示了充填体的结构及破坏形式，进而分析研究下向进路结构及受力特征，提出下向进路采矿法进路结构矩形截面简支梁模型。采用弹性力学解析法，推导出进路顶板所受的最大弯应力表达式，提出了充填体质量的评价方法，并经实践证明是合理的，为生产现场提供了一个定量化的质量控制方法，同时也为进一步降低材料消耗，提高充填体质量，提供了主要的理论依据。     

岩体强度分析的实践探讨

在实验基础上分析了不同受力状态下岩体的破坏形式，提出不同情况下考虑结构面影响的岩体稳定分析方法，编入有际元计算程序中进行计算，证实有较好的实用价值。     

巷帮薄层弱结构的塑性区与松动圈形态

根据巷道两帮存在软弱夹层的层状岩体结构特征，提出了巷帮薄层弱结构与弱结构体的概念。分析了巷帮薄层弱结构巷道的塑性区与松动圈的发育特征，结果表明，巷帮薄层弱结构巷道的塑性区及松动圈与薄层弱结构类型、原岩应力状态密切相关，并主要在薄层弱结构体中发展。     

核电站辅助厂房建筑物破坏形式分析

核电站辅助厂房布置有与核电站安全运行紧密相关的安全设施系统和支持系统，在评估核电站遭袭后果时，辅助厂房建筑物的破坏形式是分析的主要内容之一。根据某核电站辅助厂房的具体结构形式，分析了爆炸冲击波作用下结构构件可能的破坏形式，为进一步的响应分析提供参考。     

深井沿空留巷顶板变形破坏特征与控制对策研究

针对深井沿空留巷顶板出现的离层破碎难以形成承载结构甚至发生冒顶灾害的控制难题,综合现场调研、理论分析及实测方法,将其变形破坏形式进行归纳分类并深入分析,提出了"多支护结构"控制系统,研究了新系统的组成结构、控制原理、支护材料和支护时序。结果表明:1)顶板支护结构稳定性弱、跨度大、倾斜角度大和顶帮协同承载能力低是造成其变形破坏的主因;2)"多支护结构"控制系统包括强化锚固体系承载性能、强化碎裂煤岩体强度、强化顶帮协同承载结构和卸荷减跨,此系统可保证顶板结构完整,提高顶帮协同承载能力。研究成果在潘一矿东区进行推广应用,对类似条件巷道支护具有一定的理论意义和参考价值。