岩体力学与工程应用概述

岩体力学是与工程紧密相连的一门学科，它的发展将会推动工程建设的不断深入．本文首先简要介绍了岩体力学的发展情况，然后从学科知识应用于实际的工程的步骤（先建立模型，然后用实验获得相应的数据，最后，借助数值方法得出模型的解答），阐述了当前的进展并付以工程实例和新的理论．最后，对今后的发展方向进行了展望．     

岩体中的节理裂隙对爆破效果影响机理研究

根据模型和现场试验结果,分析了不同类型节理裂隙对岩体爆破破碎效果的影响机理,提出了相应的合理爆破参数确定原则。     

渗透水压力对节理裂隙岩质边坡的影响

基于岩体裂隙网络模型，对含二维平面单裂隙的岩体，分析了渗透水压力与岩体应力场间的相互影响关系，研究讨论了渗透水应力（渗透静水压力及切向拖曳力）、岩体中应力场和裂隙间的相互耦合作用关系，指出了渗流水诱发裂隙岩质边坡失稳破坏的作用机理。     

基于AHP-FUZZY的瓦屋磷矿Ⅳ矿段房柱法出矿方式优选

瓦屋磷矿Ⅳ矿段属缓倾斜薄—中厚矿体,生产过程中面临放矿困难,矿体不利于发挥大型自行设备优势,顶板管理难度大等问题导致采矿方法难以确定,对此进行了3种采矿方法试验。在难以通过简单的技术经济分析和优缺点比较来确定出合理采矿方法的情况下,采用层次分析法（AHP）建立了以采矿方法选择所涉及因素为指标体系的层次结构分析模型,然后根据层次分析法基本原理和专家打分制度确定各因素权重,再根据定性指标和定量指标隶属度确定方法建立模糊综合评价矩阵,确定出无轨运输、锚网护顶、轮式出矿的房柱法为瓦屋磷矿Ⅳ矿段最优采矿方法。实践研究表明：该方法具有很好的现场应用效果,优选的采矿方法对于缓倾斜薄—中厚矿体具有较强的适用性,对于具有类似工程地质条件的矿山有一定的借鉴意义。     

玉树地震框架结构建筑震害调查

青海省玉树县于2010年4月14日发生7.1级地震,宏观震中为玉树结古镇,其地震烈度达到9度,给玉树人民带来严重的伤亡和财产损失。在此通过对结古镇框架结构建筑的地震破坏特点进行分析,为今后该类建筑物抗震分析和设计研究提供参考。     

某磷矿巷道岩爆机理及倾向性预测

随着地下开采的不断发展,岩爆已经成为影响安全和效益的工程难题。为了研究岩爆发生机理及预测巷道岩爆活动,以宜昌后坪磷矿为工程背景,现场采取巷道围岩及矿层岩样,首先进行室内单轴试验以及GCTS系统下的岩石三轴试验,获取围岩及矿样的物理力学参数,并利用岩石脆性系数分析围岩和矿样的岩爆倾向性。在此基础上,通过三轴试验下的声发射三维定位技术,分析岩爆发生机理,并用三维快速拉格朗日差分分析法对巷道开挖进行数值模拟,利用岩爆判据预测岩爆活动。结果表明:巷道围岩及矿层均具有岩爆倾向,巷道开挖后底板两侧有可能发生岩爆,这与现场情况相符合。该研究结果为深部磷矿开采的岩爆防治对策提供了理论依据。     

铍青铜微细切削性能研究

通过对比聚晶金刚石(PCD)、硬质合金、立方氮化硼(CBN)刀具在微细切削铍青铜时的切削性能,研究了不同刀具微细切削铍青铜时的表面粗糙度以及表面纹理,分析了不同刀具微细切削铍青铜时的刀具磨损状况,主要包括前刀面、切削刃以及后刀面。研究表明,PCD刀具在进行微细切削时表现出优良且稳定的切削性能,不仅表面粗糙度R_a值低、切削力小,而且刀具磨损量最小;硬质合金刀具在本次试验中切削性能仅次于PCD刀具,考虑到刀具成本,硬质合金刀具具有极高的性价比;CBN刀具则由于容易产生大型的积屑瘤从而导致切削过程极不稳定,表面粗糙和切削力过大,而被证明不适合用于铍青铜材料的微细切削过程。同时对PCD刀具微细切削铍青铜的切削参数进行了优化。     

三维应力条件下煤层底板采动破坏规律实验研究

以川煤集团白胶煤矿2481工作面地质资料为基础,利用自行研制的“多场耦合煤矿动力灾害大型模拟试验系统”,进行了三维采动应力条件下的三维模拟开采实验。通过应力监测、测量统计、色素示踪、照相素描等方法,对采动后的底板岩层破坏规律进行了研究。研究结果表明:底板岩层表现出“采前增压-采后卸压-压实回升”的动态受力特征;根据裂隙发育特征,可将底板裂隙带在走向上分为“开切眼裂隙发育区”、“采空区中部压实区”和“工作面裂隙发育区”,在竖直方向上分为“底板破断裂隙带”和“底板弯曲离层带”;确定底板最大破坏深度为14 m,为上保护层开采中被保护煤层瓦斯抽采的设计及优化提供了依据。     

磷块岩地下开采的岩爆机理及处理对策

中国某磷块岩矿床地下开采过程中,采场顶板及巷道有明显的岩爆现象发生. 通过现场岩爆的实地调查,了解现场岩爆的发生频度及发生规律,在岩爆区域现场采样进行室内微观实验分析,发现磷块岩宏观力学行为很大程度上符合其微观结构构造和矿物组成的微观力学行为,微观裂纹试验发现磷块岩晶界弱面为白云石与胶磷矿之间的接触晶界. 现场研究发现,岩爆多发生在爆破后环境干燥的区域,且多发矿段为白云石含量较高的岩层. 提出了岩爆的产生判据,并给出了岩爆的防治对策.     

金山店铁矿崩落法过渡分段放矿指标优化研究

采用无底柱分段崩落法回采的矿山,在向大结构参数的转变过程中,正常布置的大结构参数不适用于过渡分段的放矿。根据金山店铁矿开采技术条件,采用图解法、物理模拟和现场放矿试验等研究方法,得到初始过渡分段合理的采场结构参数是14 m×16 m×3.4 m;在过渡分段的放矿中,通过采取截止品位的放矿制度、增加放矿步距、加强地测工作、提高爆破质量等技术措施,过渡分段回收率可以达到77.97%,过渡分段完成生产指标是可行的。