大倾角厚煤层长壁综放开采基本顶破断模式及演化过程(Ⅰ)——初次破断

大倾角特厚煤层走向长壁综放开采过程中,由于直接顶冒落后采空区充填不均匀,基本顶断裂呈现非对称特征。基于弹性力学理论,建立了横纵荷载作用下大倾角煤层基本顶的薄板力学模型,分析了基本顶上、下板面的应力分布特征,获得了基本顶断裂线发育轨迹与破坏区演化规律,提出了大倾角煤层基本顶的初次破断“V-Y”型断裂模式。研究表明,大倾角煤层基本顶初次断裂的空间顺序为“中上部→中下部→上部→下部”。结合数值模拟、现场监测等手段,验证了基本顶初次断裂过程中采场围岩应力场分布及矿压显现具有时序性和非对称特征。     

论大倾角综放面圆弧段对支架稳定性的控制作用

急倾斜厚煤层走向长壁综放工作面圆弧布置是解决工作面支架稳定性的创新方法。以东峡煤矿某工作面为背景,从现场监测支架荷载分布特征出发,提炼出急倾斜厚煤层长壁综放开采工作面支架4种基本失稳模式,在理论上推导出工作面支架稳定性临界状态方程,通过支架受力状态分析,阐述了圆弧段抑制工作面支架滑移和倾倒失稳的力学作用,建立了满足支架稳定性要求的圆弧段临界长度准则。给出了考虑不同煤层倾角和工作面斜直线段长度条件下,保证工作面支架整体稳定所需圆弧段长度的临界曲面。     

基于“三带”理论的沉陷区边坡失稳过程分析

地下开采扰动给沉陷区内边坡稳定性带来不利影响。以抚顺老虎台矿开采沉陷区内某边坡失稳破坏为例，分析沉陷区内边坡失稳的动态演化过程。根据开采沉陷学“三带”理论，将处于开采沉陷区的东露天边坡岩土体划分为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带和原生带4个特征区域,并分别计算出边坡处于3种“临界状态”时对应的地下开采深度。     

岩石、混凝土损伤与断裂研究型课程建设

为了使学生充分了解岩石、混凝土损伤与断裂力学的最新进展,熟悉基础理论,掌握必要的断裂损伤实验技术和研究方法,从教材、师资队伍、教学模式到教学手段,对岩石、混凝土损伤与断裂课程进行了全面建设。通过对该课程的全方位建设,使学生科研素养和创新能力得到提高。     

基于尺寸效应的岩石声发射时空特性数值模拟

为研究不同大小尺寸岩石破坏过程中的声发射时空分布和演化规律及其对岩石破坏过程声发射的影响,以某矿山岩石力学参数为依据,利用数值软件对相同高径比、不同大小尺寸的6组岩样进行试验研究。试验表明当岩样尺寸小时,大的声发射事件主要出现在岩样大破裂贯通前后,声发射在岩样中从当初的随机性分布,到过峰值载荷之后大量集聚在岩样中部。试样尺寸较大时,未达到峰值应力前声发射较少出现,且分布弥散,大的声发射事件仅在峰值载荷后出现1次,其能量和数量均是声发射历史上最显著的,在试样中两处聚集成核,这与不同尺寸岩样内部包含不同缺陷强度离散性有密切关系。     

地下开挖的岩层控制──成就与挑战

回顾了过去40年中，澳大利亚以及其他国家在地下采矿和地下建筑工程中，岩层控制的基础理论、技术和应用所取得的成就。列举了成功运用现代岩层控制方法的各种范例。最后，分析了目前把现有理论和技术引入采矿界以及进一步提高岩层控制技术水平所面临的挑战。     

煤矿近断层地下开采动力灾害数值模拟研究

为解析兖州矿区地下开采中的动力灾害机理,截取横跨大马厂断层的剖面,按照实际开挖步骤进行了数值模拟计算和分析。判定15 m保安煤柱的屈服和孤岛煤体的破坏是发生动力灾害的重要因素。发现了破坏区附近的位移漩动场,并简要分析了其力学成因。     

FRACTAL PROPERTIES OF ROCK FRACTURE SURFACES

To give a better understanding of the morphological features of rock fracture surfaces within the framework of fractal geometry, the fractal characters of the rough surfaces in“ rock are analyzed according to the variogram method. The study elaborates the significance of the geometric parameters-fractal dimension D and the intercept A on a log-log plot to the surface structure. Investigation extends to the anisotropy and heterogeneity of rock fracture surfaces, and the scale effect on the fractal estimation. The present study indicates that fractal dimension alone may not be sufficient to characterize the surface roughness of rock joints. A reliable estimation should take into account the combination of D and A.     

承压水体上对拉面开采关键技术与对策

承压水体上对拉面开采，在国内外尚不多见。本研究结合淮北扬庄矿2635对拉面开采实践，提出了承压水体上对拉面开采关键技术问题，探讨了承压水体上安全开采的途径与对策。