城郊煤矿软岩巷道支护方案优化

在总结城郊煤矿前阶段巷道支护经验的基础上,综合考虑各方面的影响因素和现场情况,对软岩巷道支护方案进行了优化;同时对支护方案进行了技术经济效益分析。     

城郊煤矿软岩巷道支护方案优化

在总结城郊煤矿前阶段巷道支护经验的基础上,综合考虑各方面的影响因素和现场情况,对软岩巷道支护方案进行了优化;同时对支护方案进行了技术经济效益分析.     

层状复合岩石双轴压缩的相似模拟实验研究

层状复合岩石是工程施工中常见的岩体结构.采用相似材料制作模型,通过双轴压缩实验研究单一岩石及水平和竖向层状复合岩石相似模型的荷载变形曲线及破坏形式,在特殊加载力的作用下,岩石破坏呈现出特殊拉-剪破坏规律,实验结果表明,在双向加载状态下,中间主应σ<,2>对试件的破坏强度有显著影响.     

含瓦斯煤体爆破作用机理数值模拟研究

为进一步研究含瓦斯煤体爆破作用机理,利用断裂损伤力学理论分析了爆破裂纹尖端的复合应力状态,利用DYNA软件建立了煤体耦合装药结构模型和含瓦斯压力模型进行计算,结果表明:煤体中爆炸应力波按指数规律衰减,衰减系数α=(3-μ)/(1-μ);瓦斯压力的存在增大裂隙尖端的应力和应力强度因子K1,延长应力波作用时间,有利于爆破裂...     

孤石爆破对土体扰动规律的试验研究

土层中存在球状风化花岗岩类孤石时,给盾构法地铁施工带来困难。对于探明位置的此类孤石大多采用爆破进行处理,爆破后会对一定范围的土层产生扰动。采用模型试验的方法,通过检测土体密度、含水率和抗剪强度在爆破前后的变化规律来揭示爆破扰动的范围。结果表明:这些土体物理—力学指标随爆心距呈现波动性变化,压密系数为1.045~1.090,含水率增大量为4%~12%,抗剪强度增大约为6%~19%;粘性土在含水率为21%情况下所产生的扰动最大,扰动最大位置在1倍试件边长处,扰动范围为2倍试件边长。     

花岗岩高应力状态脆延破坏细观力学强度特性

通过花岗岩的单轴试验、颗粒流程序和编制的fish语言程序获得了细观力学参数,并进行了不同围压下的花岗岩脆性破坏和延性破坏强度试验,分析了4种强度准则对脆延破坏强度的拟合与预测效果,得到如下结论:随着围压增加,屈服阶段增长,峰值强度提高,峰后软化效应减小,花岗岩由脆性破坏逐渐转变为延性破坏,脆延破坏分界围压为100 MPa;对花岗岩脆延破坏强度的整体拟合和预测精度,Mohr-Coulomb准则对脆性破坏强度的拟合误差最大且高估了延性破坏强度,指数强度准则拟合误差居中而低估了延性破坏强度,Hoek-Brown准则拟合精度也居中而预测结果与延性破坏强度相接近,Bieniawski准则拟合误差最小且对延性破坏强度的预测最优;花岗岩的围压影响系数随围压增加呈负指数关系减小,围压影响系数趋于定值的转折围压与花岗岩脆延破坏转化分界点对应围压基本一致,表明花岗岩脆性破坏阶段强度提高受围压影响显著,延性破坏阶段强度的单位围压提高率为定值。     

复合不耦合定向断裂爆破技术控制围岩变形应用研究

针对目前地下工程围岩变形及控制问题的复杂性和迫切性,在理论和试验的基础上提出了复合不耦合定向断裂爆破装药结构,并简单分析了这种装药结构的爆破作用机理,最后把这种装药结构应用于巷道实际施工。现场围岩变形和锚杆内力量测结果表明:这种装药结构可以有效控制围岩变形,减小对围岩的扰动损伤。     

基于可视化分析的玄武岩纤维#br# 喷射混凝土微观结构研究

玄武岩纤维(BF)掺入引起的孔隙结构变化是影响玄武岩纤维喷射混凝土(BF/SC)力学性能提高的关键因素。纤维与基体密度相近,CT扫描图像区分度较小,传统方法无法直接识别纤维原位分布。可采用分水岭算法和骨架提取算法相结合突破这一瓶颈。文章采用喷射混凝土制作方式,研究了不同BF掺量对BF/SC力学性能的影响;借助CT扫描技术对 BF/SC 微观结构进行可视化分析,测定了BF不同掺量下的孔隙大小组分结构、纤维分布;分析纤维掺量与孔隙结构的响应关系,揭示纤维增强微细观机理。结果表明：玄武岩掺量比为3kg/m3时,喷射混凝土的抗压和抗折性能最好;此时孔隙率为4.36%,大孔隙占比最少;内部结构的纤维分散的比较均匀,且纤维分布方向有利于控制裂缝的产生。当BF掺量大于该值时,其抗压和抗折性能大大降低,引起了总孔隙率提高,出现纤维严重结团现象,导致BF/SC内部大孔隙的增加,这是导致混凝土力学性能恶化的主要原因。     

多次爆破对大跨度硐室围岩的损伤累积及松动圈范围研究

为探究多次爆破作用下,损伤累积效应对大跨度硐室围岩松动圈的影响规律,结合某大跨度硐室爆破工程,采用声波法和钻孔窥视法对其爆破开挖过程中硐室围岩松动圈进行监测,利用现场试验结果分析大跨度硐室围岩损伤累积及松动圈变化规律。结果表明：随着爆破次数的增加,超声波波速不断减小;围岩损伤值增大,但增长速率不断降低,最后逐渐趋于稳定。多次爆破作用后,硐室围岩松动圈半径由原来的2.8 m逐步扩大为3.2 m,且硐室顶部的松动圈对比边墙处较大。因此,在大跨度硐室施工中应重点考虑硐室顶部的围岩稳定性,且在围岩支护和安全防护时应充分考虑多次爆破造成的围岩损伤累积效应对围岩松动圈半径变化的影响。     

高强混凝土试块爆破损伤累积规律试验研究

为揭示多次爆破对高强混凝土的损伤累积规律,设计了高强混凝土试块损伤累积试验,对试块损伤和裂纹进行计算和统计。结果表明:单次爆破下试块的损伤值随测点到爆源中心距离的增大而减小,其中近区损伤值迅速降低,而中区损伤值则缓慢降低,并能维持在一个相对稳定的损伤值范围内;在多次爆破中测点损伤值以相同的趋势增长,且多次爆破下测点损伤值随着爆破作用次数的增加持续增大,近区损伤值增长较快,中区测点损伤可分为初期缓慢增加和后期跃迁式增大两个阶段,同时中远区测点损伤值累积呈现有突变的过程。