冲击性顶板运动阻尼效应的数值模拟及混沌动力学分析

根据现场验证的冲击性顶板4个阶段运动特征的数值模拟结论，采用三维离散单元法研究冲击阶段顶板运动的阻尼效应，并进行相应的混沌动力学分析。研究结果表明：随系统阻尼水平的提高，坚硬顶板运动系统的冲击性呈明显降低趋势，存在冲击性显著降低的拐点；系统的状态由混沌态演化到有序的定常态又演化到了混沌态；混沌度表明阻尼水平的提高起到了促使系统朝向有序稳定状态转化的作用，甚至可促使冲击性顶板系统的运动状态由原始的主动模式转向被动模式。冲击性顶板悬露到一定范围时，实施防冲击措施可提高系统的阻尼，促使坚硬顶板从整体大范围冲击性运动向周期性分段运动转化。     

深部坚硬细砂岩长期强度试验

从单向抗压强度试验得到深部细砂岩的强度极限为83.698 2 MPa,残余强度为0.单轴8级加卸载蠕变试验得到深部细砂岩的蠕变下限为27 MPa,各级蠕变加载水平下的初期衰减蠕变阶段相似;破坏前的细砂岩不包含应变率ε0的稳态蠕变阶段,达到破坏级加载水平时,岩石直接呈现以瞬间急速破坏为主要特征的包含3阶段的蠕变全过程.细砂岩长期强度与瞬时强度之比达94.39%,其强度与时间的相关性很弱.综合单向抗压强度及蠕变试验成果,该层细砂岩可作为深部岩石工程整体稳定性的重要依托岩层,且主要依据的力学指标为单向抗压强度.     

国内外探地雷达技术的比较与分析

通过对国内外3个系列探地雷达的探测机理、部分性能指标和探测效果进行比较分析,得出探地雷达的组成、探测原理、解释机理、要求条件和探测方法基本相同。国产探地雷达具有较好的后处理软件,但需要在信号采集和传输过程中增强抗干扰能力,进一步提高图像质量。     

基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注加固应用研究

针对高应力巷道围岩锚注中注浆锚杆锚固力低和水泥基注浆材料自收缩造成控制效果不佳的问题,提出基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注加固方法.以平煤十矿变电所巷道为工程背景,基于原支护方式失稳机理分析,探究裂隙岩体自应力浆液加固原理,研发新型高强预应力注浆锚杆系统,形成基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注支护方案.通过浆岩界面SEM扫描、围岩钻孔窥视、锚杆索受力和围岩变形监测等方法综合评价该新型预应力锚注的工程应用效果.结果表明:通过高强预应力注浆锚杆的轴向约束应力与自应力浆液的膨胀应力使加固围岩处于准三维受力状态,实现了破碎围岩的强化与损伤修复;新型高强预应力注浆锚杆具有预应力大、预应力施加标准、锚固力高、杆体强度高等优点,能够对围岩提供高轴向约束;新型锚注加固后,注浆浆脉充填围岩裂隙,浆液结石体与岩体结合致密;注浆锚杆索受力稳定,巷道表面围岩最大位移为83 mm,说明通过新型预应力锚注加固方案实现了变电所巷道围岩稳定性控制.     

不同温度下混凝土材料的短时蠕变特性研究

通过对不同温度下混凝土试块进行单轴压缩蠕变试验,研究分析不同温度下混凝土材料的蠕变特性。研究结果表明,温度对混凝土的蠕变有重要的影响,蠕变随温度的升高而降低,不同温度下混凝土的蠕变速率随温度的升高而减小,最大减小了83.7%,这反映出温度对混凝土的蠕变起抑制作用;根据蠕变劲度所反映出的变形速率的关系,蠕变劲度随混凝土温度的增大而变小,其中最大的变化降低了约39.7%;通过西原模型进行数据拟合所得到的蠕变参数与试验结果对比,准确反映出不同温度下混凝土材料的蠕变特性,混凝土的温度越高,粘弹性模量越小,蠕变变形越小。     

预制裂隙煤样损伤破坏力学及声发射特征分析

为研究裂隙倾角对煤样损伤破坏力学机制及声发射特征的影响,应用电液伺服岩石三轴实验机与AE21C声发射仪对不同倾角预制裂隙煤样进行了单轴压缩声发射试验。试验结果表明:煤样破坏时表面裂纹分布特征具有明显的不同,从完整试样的劈裂破坏演变为从预制裂隙末端开始顺着岩桥扩展直至形成贯通裂纹;预制裂隙对煤样峰值强度有明显的影响,不同倾角预制裂隙煤样其峰值强度随着裂隙倾角的增加呈现出先降低再增加的趋势;完整煤样的声发射事件在压密阶段和弹性阶段前期都比较平静,在弹性阶段末期发展较快,而预制裂隙煤样在弹性阶段前期或中期就产生明显的声发射现象,并且预制裂隙煤样总体的声发射现象相比完整煤样更密集,同时,还呈现出随着裂隙倾角增加其声发射逐渐密集的现象。