节理峰前剪切刚度软化模型及其影响因素分析

节理峰前剪切应力-位移曲线是研究节理剪切行为的重要内容。然而目前对于节理峰前剪切行为大多以线性描述,不能较好的描述非线性的特点。对于非线性的描述也仅仅是唯象描述剪切应力-位移曲线,未能反映影响模型的参数物理意义及影响因素。以峰前节理刚度软化行为为出发点,采用归一化的思想将节理剪切刚度与位移无量纲化,用双曲线函数表示出剪切刚度与位移之间的关系。提出了考虑刚度软化的峰前剪切本构关系,通过与试验结果对比验证了本构关系的合理性。影响该模型最重要的两个因素是初始剪切刚度与峰值剪切位移。以Greenwood和Williamson模型为基础在细观上探讨了初始剪切刚度的影响因素;抓住法向应力与节理粗糙度主要因素,探讨了影响峰值剪切位移的影响因素。对模型参数的研究有助于进一步阐明节理峰前剪切机理。     

钎杆接头模型评述

分析讨论了各种钎杆接头模型的特征与优缺点之后，认为现有接头模型可以分为两大类：一类是将套筒与嵌入其内的钎杆看成整体，认为接头是应力波的中转机构；另一类是将套筒看成连于接头中间的刚体，认为入射波在接头处直接透射，由于中截面的运动才带动套筒的运动。目前对接头模型的评判没有统一的标准，尚难断定哪种模型最优。     

分层分段直眼掏槽在石灰岩井筒爆破中的应用研究

主要介绍了复式三角形分层分段直眼掏槽、复式正方形分层分段直眼掏槽以及孔内微差分段直眼掏槽在石灰岩井简爆破中的对比试验情况。结果表明：复式正方形分层分段掏槽在试验井筒中有最佳的爆破效果，并应用现有岩石动力学的成果分析了这一试验结果的原因。此外，试验还表明最佳的炮孔深度接近于井筒的半径。     

用短棒试件测试无烟煤准静态断裂韧度试验研究

根据国际岩石力学学会建议采用的岩石断裂韧度测定方法,用短棒试件在Instron 1342型电液伺服控制材料试验机上测定了无烟煤准静态I型断裂韧度,其断裂韧度值在位移速率较低时提高较大,但随位移速率的提高有逐渐趋于稳定的趋势。从载荷-COD曲线图中分析了无烟煤断裂时,载荷出现跳动的原因,根据载荷跳动情况可以确定三角形韧带开始起裂时间。根据计算结果得出:试件加工几何上的误差对无烟煤断裂韧度值影响不大,造成的误差最大只有2.4%;但对弹性模量值的影响较大,造成最大的误差达到13.3%,同时用图解法得到了无烟煤的非线性度大于0.4。     

云驾岭煤矿无烟煤的动态本构模型研究

大直径霍普金生压杆试验表明：云驾岭煤矿无烟煤的动态本构曲线具有显著的塑性屈服特征，初始弹性模量Eb、屈服强度σs与极限强度σb都随着应变率的增加而提高，但屈服强度最为显著。根据试验曲线的特征，在对既有岩石动态本构模型进行分析和初步的拟合后，引入一个新的损伤型黏弹性本构模型，以1根线性弹簧和2个不同松弛时间的Maxwell体并联的黏弹性模型表达无烟煤显著的塑性流动，2个Maxwell体分别表示无烟煤的低应变率响应和高应变率响应，以动态应力-应变曲线任-点与原点连线的斜率E（εi）相对于初始模量Eb的降低来度量损伤D。模型的数值拟合曲线与实测动态本构曲线具有较好的一致性。拟合参数表明，无烟煤对低应变率的响应与混凝土相同，对高应变率的敏感性远远高于混凝土。     

岩巷钻爆法掘进班组员工压力分析

从班组环境因素、组织因素等方面,对岩巷钻爆法掘进班组员工的工作压力作了分析,得到以下认识:岩巷钻爆法掘进班组员工的压力源,可分为组织因素、个体因素和环境因素3个方面,它们的影响程度各不相同;积极应对压力,有助于减轻班组成员的心理压力,减小压力对员工所造成的伤害,提高岩巷掘进工效,保证施工安全。     

西山矿区煤巷掘进速度影响因素因子分析

在现场调研与专家意见法的基础上,设计了《影响西山煤巷掘进速度的因素调查表》,该表共有6个一级指标和28个二级指标,基本上涵盖了影响煤巷掘进速度的各个方面。经过信度分析,克朗巴哈系数介于0.8~0.9,该量表的内在信度可以接受,经过KMO检验和Barlett球度检验,认为非常适合做因子分析。在此基础上,运用SPSS 17.0对问卷调查的结果进行因子分析,提炼出影响西山矿区煤巷掘进速度的7个公共因子:班组管理因子、工程地质条件预报水平因子、设备管理因子、支护参数优化设计因子、人员素质因子、工程岩层条件因子、绩效管理因子。针对这7个公共因子,为西山矿区煤巷快速掘进提出了7个方面的具体建议。     

霍州矿区煤巷围岩稳定性分类与支护对策研究

针对现有煤巷围岩稳定性分类方案不能满足霍州矿区快速发展的机械化生产需求的现状,选取了巷道围岩强度、顶板岩体完整性、采动影响以及地应力等4个方面的9个指标,依据现场大量调研和统计的样本,采用基于模糊等价关系的聚类分析方法,研究了霍州矿区煤巷围岩稳定性分类方案,并对每类巷道围岩稳定性状况进行分析,提出相应的支护对策,制订出霍州矿区煤巷支护对策选择标准。     

西北冻结立井砼井壁爆破损伤模型

为研究我国西北地区冻结立井岩石钻爆法施工时,大药量爆破对附近新浇混凝土井壁的损伤情况,根据相似理论制作了15∶1的圆柱形冻结立井模型,在爆破塔内开展了爆破模型试验研究。沿立井轴线方向,在混凝土井壁内侧面上粘贴环向和轴向共4组应变片,测定井壁在微差爆破作用下的变形情况,并根据广义胡克定律近似计算出各点应力。同时采用超声波测试方法测定井壁损伤。结果表明：井壁内侧面各点的应力应变时程曲线与爆破方案密切相关,应力应变峰值与各微段炸药量相对应。得出应力峰值与爆距、药量和岩体介质之间的拟合关系,以爆破前后的波速变化衡量井壁损伤,据此估计多次爆破对井壁累积损伤情况。     

断裂滑移型岩爆风险评价和预警方法研究现状

地下工程需要频繁穿越地质构造区域,断裂滑移型岩爆频发,严重威胁地下工程结构的稳定和安全。为了揭示断裂滑移型岩爆诱发致灾机理,本文系统分析了触发断裂滑移型岩爆的地质构造条件、时空孕育特征、扰动触发机理、风险评价指标和预警方法等。研究结果表明:断裂滑移型岩爆多发生于含软弱结构面或层理面的地质构造带附近,岩体硬性结构面可以在一定程度内控制岩爆爆坑边界;断裂滑移型岩爆在临界失稳触发阶段存在典型的时空前兆特征,声发射(微震)监测参数在临界滑移失稳阶段存在“相对平静期”破坏前兆,红外热像温度存在短暂异常后随即迅速消失的破坏前兆;岩体内部天然层理面等缺陷结构为触发断裂滑移型岩爆提供了地质构造条件,巷道开挖和掘进等为触发断裂滑移型岩爆提供了滑移失稳空间,外界动力扰动等为触发断裂滑移型岩爆提供了诱发条件。