大断面六角形进路围岩应力解析与数值验证

为研究龙首矿大断面六角形进路采场围岩的应力分布特征,通过保角变换方法将六角形进路围岩映射到像平面单位圆外域,采用改进的复变函数理论对进路围岩应力进行解析,并与数值结果进行对比。研究结果表明,提出的多面体收缩逼近算法能够准确求解复杂形状孔洞的映射函数,大断面六角形进路映射函数项数取6时具有较高的精度。当侧压系数λ<0.39时,顶底板出现拉应力集中,两侧壁产生压应力集中。随着λ的增大,顶底板拉应力逐渐减小并变为压应力,两侧壁应力情况则相反。进路围岩中切向应力随着距进路边界距离的增大逐渐减小,随着侧压系数的增大而增大;当距进路边界的距离渐增时,进路顶底板中的径向应力值逐渐接近施加的竖向应力,进路两帮中的径向应力值逐渐接近施加的水平应力。另外,进路周边22个监测点应力的数值模拟结果充分证实了解析解的可靠性,大断面六角形进路同比小断面进路在深部开采中具有较高的稳定性。研究结果可为采场结构参数优化及进路支护设计提供参考。     

含不连续面巷道的动力破坏过程数值分析

利用新近开发的动态版岩石破裂过程分析系统RFPA2D模拟了动力扰动下含不连续面巷道的破坏过程,从细观角度分析了不同宽度不连续面的岩石巷道在动力扰动下破坏的规律,并和未含不连续面巷道结构的相应情况进行比较,探讨了含不连续面巷道结构在动载荷作用下的力学特性,结果表明不连续面对应力波衰减作用明显,对巷道的稳定与破坏影响较大.     

基于数字图像处理的含不同开度裂隙组合花岗岩破裂规律研究

为了研究不同开度裂隙组合花岗岩破裂规律,通过RFPA2D-DIP数值模拟软件中的数字图像处理功能,建立含不同开度裂隙组合的花岗岩细观结构模型,进行单轴压缩数值试验,分析了模型的应力-应变曲线特征、峰值强度特征、裂纹扩展规律和声发射特征.结果表明:数字图像处理技术能够很好地表征花岗岩细观组分的非均匀性,所建立的模型更加真...     

3DEC modeling on effect of joints and interlayer on wave propagation

1 Introduction Natural rock mass is not homogeneous, and it is full of various weak planes with different structures and different geological mechanisms, such as fractures, joints, and cracks. These structural weak planes seriously hinder and affect the …     

Catastrophe model and its experimental verification of static loading rock system under impact load

According to the catastrophe model for impact buckling of static loading structures, a new catastrophe model for impact loading failure of a static loading rock system was established, and one dimension （1D） catastrophe model was analyzed. The analysis results indicate that the furcation collection where catastrophe may take place is not only decided by mechanical system itself but also relates to exterior loading, which is different from the results obtained under mono-static loading where the bifurcation collection is only determined by mechanics of the system itself and has nothing to do with exterior loading. In addition, the corresponding 1D coupled static-dynamic loading experiment is designed to verify the analysis results of catastrophe model. The test is done with Instron 1342 electroservo controlled testing system, in which medium strain rate is caused by monotony rising dynamic load. The parameters are obtained combining theoretical model with experiment. The experimental and theoretical curves of critical dynamic load vs static load are rather coincided, thus the new model is proved to be correct.     

开采扰动对戈塘金矿围岩稳定性影响的数值分析

以贵州戈塘金矿上免浪矿段13#矿体为研究对象,根据矿体的矿体赋存状况,利用RFPA2D–Dynamic程序对其开采过程进行数值模拟研究,分析了围岩的应力分布、变形破坏特征。研究结果表明,随着工作面的推进,开采扰动打破了围岩中原有的应力平衡,引起应力重新分布。开采后,采空区上方出现一个倒置漏斗状的破碎区域,该破碎区域会释放一部分压力。同时,采空区为顶板的移动提供了空间,诱发围岩的失稳。围岩的破坏特征在开采的初期主要表现为剪切破坏,而后为拉破坏,二者的交替进行最终导致围岩的破坏乃至垮落。     

二维动静组合加载下岩石破坏的试验研究

为模拟地下深部开采中二维应力状态下矿岩采掘及某些矿柱的稳定性问题，将特制的一维水平静压装置和Instron电液伺服材料试验机组合进行二维动静组合加载下红砂岩破坏的试验，研究当动载固定不变时红砂岩在不同水平静载和不同竖向静载下破坏的基本规律和特征，为深部采矿和矿柱等的稳定性分析提供理论与试验依据。     

基于Phase2有限元分析的巷道围岩稳定性研究

在简要介绍Phase2有限元软件原理的基础上,以贵州某煤矿回采巷道为工程实例,建立巷道围岩在自然状态下的数值模型,分析了巷道围岩的位移场、应力场及塑性区分布规律,得到了围岩潜在变形破坏区域。研究结果能为后期的支护设计和加固措施提供一定的参考。     

静载荷作用下磷矿石多颗粒的破裂过程数值试验

为了研究静载荷作用下磷矿石多颗粒的破碎规律,用岩石破裂过程分析系统RFPA2D建立了在静载荷作用下多颗粒磷矿石在破碎腔内破坏的数值模型,分析探讨了静载荷和破碎腔的约束作用对磷矿石多颗粒试样的破碎效果和能量消耗的影响。数值模拟结果表明,静载荷破碎多颗粒磷矿石时,在破碎腔中间的磷矿石颗粒的破坏单元数相对较多;破碎腔内磷矿石在一定的压缩变形范围内破碎单元消耗的能量相对较少。因此,为了获得较好的破碎效率和节能效果,在设计破碎机时应考虑颗粒的破碎行为。     

动静组合载荷作用下岩石失稳破坏的突变理论模型与试验研究

应用突变理论分析了受一维静载岩石系统的稳定性及变化规律,建立了一维静载岩石系统在动载作用下的非线性动力学模型,发现静载岩石系统自振频率变化规律,以及动载作用与一维静载岩石系统的响应存在非线性关系,当动载力幅和频率达到一定值时,会引起一维动静组合加载岩石系统振幅的突跳,从而引起岩样子系统的失稳破坏,在一维静载岩石系统动载作用演化过程中,动载信号强度的大小起着决定性作用。上述理论分析与一维动静组合载荷岩石系统的失稳破坏试验结果是吻合的。