巷道掘进过程中煤炮现象发生范围及机理研究

为了说明煤炮现象的发生范围和发生机理,采用RFPA2D数值计算软件对某煤矿巷道掘进过程中围岩的变形破坏过程和声发射现象进行了数值模拟研究。研究结果表明,矿井工作面回采巷道发生的煤炮现象是在巷道两帮15 m及顶板约10 m范围内在巷道变形破坏过程中积聚的大量弹性能量释放的过程,是一种能级相对较小的动力现象,不是冲击地压发生的前兆信息。     

锚杆拉拨力影响因素的数值试验研究

判断锚杆拉拔力的大小是锚固支护中的重要问题之一。它涉及到岩石、粘结剂和钢筋材料的性质以及在受力过程中材料之间的相互作用。尝试采用适用于进行非线性、非连续介质复杂机理研究的“岩石破裂过程分析”（RFPA）系统，用正交试验方法进行了一系列数值试验，对影响锚杆拉拔力的6个因素进行了分析研究，并与有关物理试验结果进行了对比，得出几点有参考意义的结论。     

锚杆拉拔力影响因素的数值试验研究

判断锚杆拉拔力的大小是锚固支护中的重要问题之一。它涉及到岩石、粘结剂和钢筋材料的性质以及在受力过程中材料之间的相互作用。尝试采用适用于进行非线性、非连续介质复杂机理研究的“岩石破裂过程分析”(RFPA)系统,用正交试验方法进行了一系列数值试验,对影响锚杆拉拔力的6个因素进行了分析研究,并与有关物理试验结果进行了对比,得出几点有参考意义的结论。     

基于声发射监测的岩石水压致裂实验研究及数值模拟分析

采用岩石破坏过程渗流-应力耦合分析软件,考虑岩石岩性、节理裂隙状态、注水孔形状及大小、岩石强度、密度、渗透率及加载方式等影响因素,模拟研究了岩石水压致裂过程中的岩石损伤演化过程及破裂规律.同时结合室内物理实验和水压致裂数值模拟,对两种条件下的模拟实验结果及其应力—应变曲线进行对比分析,揭示了岩石水压致裂过程的裂隙岩体失稳规律,得出深部矿井采动渗水和突水过程中,覆岩裂纹起裂、扩展、渗水、突水,失稳破裂的全过程规律,数值模拟结果和实验结果具有较好的一致性,对矿山防治突水灾害有一定的理论指导意义.     

高压水射流扩孔效果的研究

理论分析确定单孔破碎区半径,以现场煤岩力学参数为依据,建立数学模型,采用数值方法对不同孔径高压水射流扩孔过程进行模拟,结合单孔破碎区半径及现场穿岩层钻孔试验研究结果比较分析。结果表明高压水射流扩孔效果明显,是一个经济可行的技术途径技术,为提高低透气性煤层的瓦斯抽放效果提供了有效途径。     

基于RFPA2D岩石渗流剪切破坏过程研究

为探究岩石渗流剪切破坏规律,以砂岩为例,利用RFPA2D软件进行数值模拟.结果显示:砂岩在渗流剪切破坏过程中分为稳定变形、亚稳定变形、失稳前兆和失稳破坏等4个阶段;伴随着加载过程,模型中心区域应力发生偏转升高,随之因应力集中而产生少量微裂纹,且拉伸性微裂纹出现时间先于剪切性微裂纹,两者汇合贯通后形成宏观破裂面;声发射活...     

锦屏二级水电站1#引水隧洞岩爆洞段数值分析

以锦屏二级水电站1#引水隧洞强岩爆洞段为例,运用RFPA对隧洞上半断面开挖进行数值分析,通过对隧洞破坏模式及其围岩的应力分析,在强岩爆洞段上半断面开挖过程中,围岩首先在边墙附近出现破坏,然后不断向拱肩方向扩展,即应力首先在洞壁附近产生应力集中,导致围岩产生损伤,随着损伤范围的扩大,高应力场向远离洞壁的方向发展,同时洞壁...     

巷道围岩破坏形式与原岩应力场的关系研究

运用东北大学开发的RFPA2D程序模拟原岩应力变化时巷道围岩破坏过程,了解无裂纹巷道围岩破坏形式与原岩应力的关系。根据模拟结果,在垂直应力大于水平应力的情况下,破坏主要在巷道侧面上发生。反之,在巷道顶板和底板发生。2个应力之比越大,这样的现象越明显。2个应力相同的情况下,在巷道顶底板和两帮都发生破坏。因此巷道破坏形式与垂直水平应力之间的比值有关而与应力大小无关。     

厚煤层综放开采技术的动压控制机理

鉴于冲击地压对深部厚煤层工作面安全高效生产具有严重的影响性,采用RFPA2D数值模拟软件研究综放工作面采场周围支承压力的分布规律,分析综放开采对于有冲击危险性厚煤层的动压控制机理。研究表明,对于具有冲击危险性的厚煤层采用综放开采是有利于冲击地压防治的[1],在采用放顶煤开采方法时形成的"高位结构"改变了支承压力在煤层上的分布形态,支承压力的范围明显扩大,从而达到对采场周围动压显现的控制目的。     

潘二矿水力压裂增透范围的数值模型研究

以淮南矿业集团潘二煤矿3号煤层的现场实测数据为基础,利用RFPA2D软件从煤层的不同埋深和不同坚固性系数两方面对水力压裂中的压裂煤的水压和增透范围进行了数值分析研究,根据数值模型计算的结果,分析煤层埋深、煤的坚固性系数与起裂压力之间的关系,确定了不同埋深和不同坚固性系数条件下的卸压增透范围,得到了潘二矿水力压裂起裂压力及所需合理水压的范围。