硬脆性玄武岩破裂变形特征研究

为了深入研究白鹤滩坝址区杏仁状玄武岩的破裂变形特征,重新整理室内单轴和三轴压缩试验成果,获取杏仁状玄武岩的应力应变曲线、破坏特征和强度特征,结果表明,杏仁状玄武岩的脆性特征显著,试件最终形成贯穿的从左上延伸到右下的倾角约70°的大裂缝。采用连续非连续的数值分析方法CDEM进行细观数值模拟,确立杏仁状玄武岩的应力应变曲线、破坏特征和裂纹演化特征,结果表明,随着围压增大,试件逐渐从拉剪破坏过渡为剪切破坏。同时利用CDEM模拟圆形洞室开挖过程中的破裂现象,研究成果表明,连续非连续的数值分析方法CDEM在模拟硬脆岩石的渐近破坏方面具有一定优势,数值模拟结果与室内试验结果具有较好的一致性,为进行下一阶段工程尺度的数值模拟奠定基础。     

坚硬顶板超前深孔预裂爆破类型及效果评价分析

为验证不同爆破方式对岩体裂隙发育及顶板冒放性情况，以宽沟煤矿I010203工作面为工程背景，开展坚硬顶板深孔预裂爆破技术研究，采用理论分析、数值模拟、现场试验、监测分析等研究方法分析多巷爆破类型对冲击地压的影响。根据不同爆破位置及先后顺序进行工程类型划分，提出5种爆破类型，模拟分析与现场实践3种类型。得出以下结论：(1)依据理论分析确定深孔预裂爆破参数，顶板处理高度40 m，炮孔间距10 m，呈扇形布置；(2)分析对比不同方案裂隙度发育情况，煤体内部裂隙破碎范围明显大于岩体内部，“反三角型”爆破破裂体积远大于其他类型，优于其他爆破类型；(3)根据现场效果分析，“斜一字型”进一步加剧非爆破区域内微震事件聚集区的煤体应力集中程度和顶板活动强度，大能量事件的发生频次增加；“一字型”能够起到降低非爆破区域内微震事件聚集区的煤体应力集中程度的效果，但对聚集区的消除和转移效果不明显；“反三角型”有效降低爆破区域和非爆破区域的顶板活动强度和煤体应力集中程度，大能量事件的发生频次降低，确定了最优超前深孔预裂爆破顺序，降低了工作面发生冲击地压的危险性。     

孔隙裂隙介质多场耦合数值计算进展

对近年来提出的多场耦合数值方法展开梳理与总结，从简单的热-力两场弱耦合到复杂的热-水-气-化学多场强耦合，从连续体的多场耦合作用到连续-非连续体的多场耦合计算。按照场数量增多、耦合作用增强、连续到非连续的逻辑逐渐深入讨论。本研究对多场耦合数值计算今后的发展作了展望。