金川构造应力场对巷道工程稳定性的影响

在研究金川矿区断层产状要素与构造应力场分布规律之间关系的基础上，定义了表征矿岩和围岩中2组优势节理面剪切滑移危险程度的破坏因子，分析了矿区沿脉方向上，由主应力方向变动引起的矿体上盘围岩中2组优势节理面上破坏因子的变化过程。计算结果给出，在矿区东部，F₁产状节理面是巷道稳定的主控因素，而在矿区西部，F₁₇产状节理面有可能成为巷道稳定的主控因素。理论分析与沿脉巷道变形破坏的现场监测结果相一致。     

地质动力区划与矿井动力现象区域预测

基于地质动力区划方法,首先确定区域内的活动断裂,划分岩体断块结构,结合原地应力测量结果,用数值计算方法来确定区域岩体的原地应力分布状态,根据原地应力的分布特点对研究区域潜在的有发生动力现象危险的地点进行区域预测。经多个矿区的研究实践,表明该方法预测较为准确,成为矿井动力现象区域预测的一个新方法。     

基于Laubscher 崩落图的矿体可崩性研究

通过对金川Ⅲ矿区的工程地质调查、矿岩力学性质试验,获得了表征矿山岩体工程质量的多种指标.在分析了这些指标后,选取节理间距、R_QD值、地下水、结构面状态、岩石单轴抗压强度指标建立了Ⅲ矿区的可崩性评价模型.由可崩性模型计算出各评价区域的M_RMR值,然后根据Laubscher 崩落图计算每个评价区域的初始和持续崩落水力半径分别为7.0～11.1 m和18.1～24.1 m,通过对计算结果的分析表明,这些区域适合应用自然崩落法进行开采.     

潞新矿区构造应力场实测与反演分析

采用小孔径水压致裂法对潞新矿区进行了地应力实测,表明矿区属于构造应力场类型,主应力大小和方向受断层影响较大。运用ANSYS和FLAC~(3D),对构造应力场进行数值反演,显示断层附近的应力量值的变化复杂,端部出现较大的应力集中。多断层对岩体应力状态的影响更为复杂,断层间的相互作用会使应力叠加,增大应力集中的范围和强度。实测和数值反演相结合是构建矿区应力场的有效方法。     

断裂带岩体工程地质力学特征及其对断层防水煤柱留设的影响

对F₃，F₄断层带水文地质、工程地质特征进行了系统测试研究，并结合钻探、物探资料，对F₃，F₄断层进行了导水和含水性分析，得出了F₃，F₄断层为不导水、不含水断层.分别利用相似材料模拟和数值模拟技术对F₃，F₄断层间块段不同水平留设断层防水煤柱开采进行了模拟，得出了不同地质条件下煤层顶、底板的采动效应；根据F₃，F₄断层带水文地质、工程地质特征及模拟结果，对F₃，F₄断层防水煤柱进行了重新留设，减小煤柱压煤量23万t.     

地应力场三维有限元拟合研究

本文应用三维有限元拟会方法，根据实测地应力资料，对某金矿的地应力场分布规律进行了研究。提出了结构面结点偶对分析原理和方法，用以正确模拟断层对地应力场分布的影响。分析表明，计算结果与实测值接近程度非常好，说明通过三维有限元拟合方法建立的矿区地应力场分布模型具有较高的精度。     

构造逐级控制下的淮南煤田瓦斯赋存特征

为了研究淮南煤田瓦斯赋存特征,运用瓦斯赋存构造逐级控制理论,以淮南煤田为例,揭示了淮南煤田—潘谢矿区—潘一矿三级瓦斯赋存逐级构造控制特征。结果表明,淮南煤田构造特征主要受EW向、NE-NNE向、NW-NWW向的控制,这种构造特征同时也影响着矿区和井田内部断层的展布及其瓦斯赋存特征,即区域板块构造运动及其演化,奠定了淮南煤田区域性高瓦斯的基础,潘谢矿区内次一级构造控制着不同范围的瓦斯分布,对于潘谢矿区内的潘一矿而言,区域构造控制下的大断层F₄和F₅将其分为3个瓦斯地质单元,每个单元内部瓦斯赋存分异特征及构造煤发育范围又有所不同。     

鹤壁六矿—300m水平地应力场与矿压显微特征

分析鹤壁六矿－３００ｍ水平实测地应力分析了特点,采用位移不连续数值方法及其于有限实测点的逐次逼近计算方法模拟工程区域的岩体初始应力场,通过对水平面内的次主应力分布特征的分析,探讨复杂断裂构造对区域岩体初始庆力状态的影响,并通过对该工程区域内矿压显现特征与原岩应力分布特征的对比。定性分析断层构造对巷道稳定及煤和瓦斯突出的影响,结果表明：复合断层的叠加扰动影响造成原岩应力状态的区域性与非均匀分布特征,     

鹤壁六矿-300 m 水平地应力场与矿压显现特征

分析鹤壁六矿-300 m水平实测地应力分布特点, 采用位移不连续数值方法及基于有限实测点的逐次逼近计算方法模拟工程区域的岩体初始应力场。通过对水平面内的次主应力分布特征的分析, 探讨复杂断裂构造对区域岩体初始应力状态的影响, 并通过对该工程区域内矿压显现特征与原岩应力分布特征的对比, 定性分析断层构造对巷道稳定及煤和瓦斯突出的影响。结果表明:复合断层的叠加扰动影响造成原岩应力状态的区域性非均匀分布特征, 从而使该矿煤和瓦斯突出及巷道的稳定性具有明显的区域差异。     

岩体结构面几何参数分布规律研究

为研究岩体结构面的分布规律以指导矿体可崩性分级和崩落块度预测,采用极点坐标变换及动态计数圆计数的极点密度统计新方法绘制节理等密图,确定优势节理组及其产状范围。通过分位数-分位数图检验确定节理面几何参数的分布形式,然后用最大似然方法计算对应于这种分布形式的概率分布函数的参数,进一步确定节理面几何参数的分布规律。对金川Ⅲ矿区结构面几何参数进行统计分析,确定Ⅲ矿区节理间距服从指数分布,均值0.2 m,Ⅲ矿区存在4组优势节理组,均服从正态分布。     

中国煤矿矿区地应力场特征与断层活动性分析

地应力场研究是岩石力学与采矿工程中的一项重要工作,随着煤矿向深部开采,地应力的作用更加凸显。通过回归分析优化处理后的中国煤矿矿区219组实测地应力数据,对中国煤矿矿区地应力场分布特征及其与断层活动性的关系有一些新的认识。目前中国煤矿矿区的地应力场类型主要以σ_Hσ_hσ_v型和σ_Hσ_vσ_h型为主,但σ_Hσ_vσ_h型居多;研究区以高地应力值矿区居多,中等应力和超高应力值矿区也占有一定比例,低应力值矿区最少;最大水平主应力、最小水平主应力与垂直主应力均随深度呈几乎线性增长关系,水平构造应力处于主导地位;随着埋深的增加,3个侧压系数呈现减小的趋势,KH向1.31趋近,Kh向0.74趋近,Kav向1.03趋近;水平差应力值分布离散,其大小范围为0.85~19.51 MPa,平均为8.80 MPa;最大与最小水平主应力的比值主要集中在1.50~2.00;在当前的应力状态下,摩擦因数取0.6,1.0时,研究区断层不易出现滑动失稳现象,在整体评价研究区断层稳定性时,断层滑动失稳标准取摩擦因数为0.6比较合适。     

临近断层的工作面开采诱发断层活化机理研究

基于临近断层构造区工作面开采易诱发冲击地压事故的工程背景,提出了建立断层构造区工作面开采的力学模型并对其计算分析,结果表明：工作面采动对断层弱面造成扰动影响,按距离可分为远场和近场扰动效应|远场采动诱发断层活化时,断层弱面上粘合接触点统计上的破坏形式决定了断层弱面是稳滑状态还是粘滑状态|近场采动诱发断层构造活化时,采掘工作面位于断层下盘岩层时,断层岩块发生向上、向下剪滑失稳及断层岩块张拉离层失稳危险性高于上盘开采方式。     

口泉断裂与同忻井田强矿压显现的关系

通过对口泉断裂的几何学、运动学和动力学的分析,确定了口泉断裂的活动特征和应力状态。在此基础上利用FLAC 3D 数值计算方法分析了口泉断裂两侧地块煤岩体的构造应力空间分布特征,并与同忻井田强矿压显现特征进行了对比分析。研究表明：口泉断裂在区域构造应力作用下活动性更强,更容易发生失稳;同忻井田位于口泉断裂活动性最强的中段,围岩及煤层中存在不均匀的、较高的构造应力,聚集了相对较高的弹性能量,决定了矿山压力显现的区域性分布。口泉断裂是同忻井田产生强矿压显现的地质动力因素,对井田矿压显现具有重要影响。     

Minimum rock bolt force and minimum static acceleration in tetrahedral wedge stability: A probabilistic study

ABSTRACT

An investigation of effect of variability of strength and orientation on stability of tetrahedral wedges with two free surfaces is presented. Study was limited to potential sliding along the line of intersection of the two joint planes. Minimum rock bolt force and minimum static acceleration were considered as output stability parameters in this study. An analytical procedure which combines a deterministic analytical method and Monte-Carlo simulation technique was used to perform this study. Variability of orientations of the joint planes was modeled by the hemispherical normal distribution. Shear strength of the joint planes was modeled by the Mohr Coulomb criterion. Variability of shear strength parameters of the joint planes was modeled by the bivariate normal distributions. Effect of variability of orientation was found to be more pronounced than the effect of variability of strength on both output parameters. Variability of the magnitudes of the output parameters increased with decreasing correlation between the strength parameters of the Mohr Coulomb model. Effect of variability of cohesion was found to be more pronounced than the effect of variability of friction angle on the magnitude of both output parameters. The variabilities of the two output parameters were found to be significant in comparison to the introduced input parameter variabilities. The study shows clearly the importance of making allowances for these variabilities in rock slope design.     

昌邑—大店一带活动断裂对地质灾害影响研究

为研究活动断裂对地质灾害的影响,选取华北板块鲁西地块与苏鲁造山带东界昌邑—大店断裂为研究对象,通过野外面积调查、构造剖面测量、工程地质样品分析测试、综合研究等手段,详细调查了区内活动构造的特征、地质灾害的发育特征,在此基础上讨论了活动断裂对地质灾害影响机制,认为受昌邑—大店构造的影响,地裂缝分布主要沿构造带分布,区内地裂缝成因可以归结为活动构造与胀缩土共同作用下形成的。     

水工隧洞超挖块体体积计算方法及其应用

该文以节理岩体中水中隧洞为研究对象 ,考虑岩体结构面与洞室布置的组合 ,推导出超挖块体体积计算的一般公式。通过某水工隧洞的勘探平洞PD6的洞顶超挖块体的调查 ,评价了超挖块体体积及其分布 ,为该水平隧洞的开挖及其加固处理提供一定的依据     

定量预测矿井断裂构造的构造力学解析法

矿井断裂构造的发生和发展影响古构造应力场的均匀分布，引起节理的发育变化，应用构造力学解析方法对断层影响带内的节理进行预测解析，发现力学性质，规模，距离不同的矿井断裂构造对节理的力学性质，组合型式和空间分布影响和控制的规律性，依据这种规律建立预测模式，计算构造变形值，预测矿井断裂构造，介绍并举例说明了定量预测矿井断裂构造的工作方法。     

低地应力区地下洞室初始和二次应力离散元模拟

采用了二维离散元法，以西北某市水利地下洞室工程为例，对低地应力状态下洞室开挖前后，初始应力和围岩二次应力及其相应特征，进行了二维离散元数值模拟研究。该项研究工作，将有助于进一步研究低地应力条件下洞室围岩稳定性和围岩变形破坏机理，因此它具有重要的理论价值和实际意义。     

基于蚁群算法的分布式配电网局部故障定位方法

为快速精准定位分布式配电网局部故障，隔离故障分支降低经济损失，提出一种基于蚁群算法的分布式配电网局部故障定位方法。利用蚁群集体行动的信息正反馈机制组建故障定位模型，创建蚁群算法评价函数，使用随机比率准则计算蚂蚁转移概率及残留信息，引入信息素更新方法动态调节原始信息素浓度，通过信息缺失校准策略提升算法容错性，依照评价函数大小，在可能解对应设备状态中释放信息素，避免产生局部最优解，能够精准定位分布式配电网局部故障位置。仿真实验结果证明，该设计方法可以有效地对分布式配电网局部故障进行高精度定位，故障定位计算收敛速度快，耗时短，拥有极强的实用性，为分布式配电网的可靠应用发挥应有作用。     

Analysis of faults stability with dynamic phenomena in the mine based on slide criterion and in-situ stress measurement

For the study on the relationship between the dynamic phenomena in the mining such as mine earthquakes, outburst and faults slide, firstly, double shear friction experiments of sandstone were made, and its slide criterion was suggested considering the viewing of engineering. Secondly, in order to study the stability of underground rock and zone of tectonic stress field, based on the analysis on distribution characteristic of initial rock stress measurements, the geology structural model was built and tectonic stress field was made a back-analysis by applying finite element method. The calculating results fit with the analysis result of earthquakes mechanism and the distribution characteristic of the measurements. The high stress regional centers station locates discontinuous zone of I level faults and is corresponding to underground earthquakes scene. From then it is certain that tectonic stress is the major origin and necessary condition of mine earthquakes. The instability slide of the faults is the main manifest and the mining activity is the leading factor. Beipiao fault has a dominate effect on other sub faults and tectonic stress area and is dynamical fountain of dynamic phenomena in the Beipiao Mines. Supported by the Project of China National “973” Program(2005CB221501); National Natural Science Foundation of China(50474010); Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education(20040147005)