煤矿井下通风系统的研究现状及发展趋势

通过分析现有关于矿井通风系统的科研文献,阐述了矿井通风系统的研究现状。将当前的研究按侧重点的不同分为3类,通过对3类研究方法的讨论,客观评价了它们的研究机理、研究范围、适用条件以及优缺点。最后对当前研究现状进行了综合分析,指出矿井通风系统的研究将趋于定量化、精细化和可视化。     

钙芒硝岩盐化学溶解特性实验研究

岩盐是一种特殊的岩体，有其自身特殊的物理特性，其采后留下的溶腔是建造地下油气、核废料储库的理想场所。通过对岩盐中的钙芒硝，在氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、盐酸溶液和纯水等不同溶解条件下的溶解实验，得出了一些有益的结论，可为地下储库的建造和岩盐水溶开采的快速建槽提供参考。     

冲击地压临界钻粉量的研究

近年来钻屑法作为预测煤矿冲击地压发生的重要手段,已在我国广泛使用。但由于理论研究的深度尚不够,实际应用中还存在一些问题。例如,煤体的钻粉量为多少才会发生冲击地压,往往难以确定。目前国内外确定临界钻粉量的方法是在已发生冲击地压的煤层中实际测得的临界钻粉量,用以指导其它煤层冲击地压的预报,显然是不够的。     

试论岩体动力破坏的最小能量原理

通过对岩体在不同应力状态下的破坏方式、破坏特征及其能量转换进行分析,论证了岩体是一种有条件的物理不稳定性材料,其动力破坏遵循最小能量原理,得到了对岩爆等岩体动力现象的预测与防治研究有用的结果.     

强随机分布裂隙介质的二维逾渗规律研究

首先以介质中裂隙的方向分布为基础,将孔隙裂隙双重介质分为弱随机分布裂隙介质、分组分布裂隙介质、强随机分布裂隙介质3类。然后将岩体的主要渗流通道——裂隙引入到逾渗研究理论中,以裂隙数量分布分形规律的基础,建立了强随机分布裂隙介质的逾渗模拟方法。通过数值计算的方法研究了强随机分布裂隙介质逾渗现象与逾渗规律,得到了以裂隙分形维数、裂隙数量分布初值、孔隙率为变量的逾渗阈值的数学表达式。     

随机介质固热耦合模型与高温岩体地热开发人工储留层二次破裂数值模拟

在高温岩体地热开发中,针对岩石矿物组分及其分布的不同,将热膨胀系数作为随机介质,在平面应变模型下,建立了随机介质的温度场和应力场耦合数学模型,并推导了该耦合问题的有限元格式。在正态分布、韦伯分布 2 种随机分布下,进行了高温岩体地热开发数值模拟试验,揭示了岩体温度场和应力场的特征及变化规律。研究表明,热膨胀系数的概率分布形式对岩体热破裂规律有重要影响。     

岩体裂隙面数量的三维分形分布仿真理论与技术

以岩体裂隙面数量分布具有分形特征为基础,建立了岩体裂隙面数量的三维分形分布仿真模型,并采用 VisualC 6.0 开发出岩体裂隙面数量的三维分形分布仿真系统。利用该仿真系统可方便地研究岩体内部任意剖面的裂隙迹线分布特征以及任何子块内裂隙面的分布特征,为岩体工程稳定性及其应力分布分析带来了极大的方便。     

三维应力作用下单一裂缝渗流规律的理论与试验研究

针对目前国内外在岩石力学学科中争议较大的关于岩体裂缝的渗透系数是否受侧向应力的影响这一焦点问题进行了深入的研究。建立了单一裂缝岩体在三维应力作用下的物理模型和严密的关系方程，推导出渗透系数计算公式，并对该公式进行了大量的三轴试验数据的验证。其简化后的仅在法向应力作用下的渗透系数计算公式，与已有的计算公式一致。分析后得出结论：裂缝侧向应力引起的裂缝侧向变形对其裂缝渗流有重要的影响，其影响规律同样是负指数规律。     

岩体裂缝面数量三维分形分布规律研究

采用计算机仿真的数值试验方法,首先证明了岩体裂隙面数量服从三维分形分布规律这一自然现象。然后根据大量的计算以及理论推演,得到了裂隙面的2个重要的分形参数(分形维数和分形分布初值),以及分形维数DS和分形分布初值NS与二维剖面裂隙迹线分形参数DL,NL的相关关系。即二维分形维数与三维分形维数遵循:DL = DS-1,二维分形维数DL与裂隙面的其他参数无关;二维分形分布初值NL与三维裂隙面的倾角ST,方位角SP遵循投影关系;二维分形分布初值NL与三维分形分布初值NS遵循正比关系:NL = kNS,k值决定与岩体剖面和三维裂隙面的投影关系。实测结果证实了这些关系的正确性。这些结论为研究裂隙岩体的其他物理力学性质奠定了基础。