浅埋煤层组合关键层失稳临界突变分析

应用突变理论的方法 ,对组合关键层的力学模型进行了分析 ,导出了系统的总势能函数表达式并建立了该系统的尖角型突变模型 ,得到了组合关键层在水平力和垂直力控制空间中时系统失稳的分叉集 ,定量地分析了顶板的台阶下沉量以及发生失稳的条件 ,得出的结论符合实际情况     

浅埋煤层组合关键层失稳临突变分析

应用突变理论的方法，对组合关键层的力学模型进行了分析，导出了系统的总势能函数表达式并建立了该系统的尖角型突变模型，得到了组合关键层在水平力和垂直力控制空间中时系统失稳的分叉集，定量地分析了顶板的台阶下沉量以及发生失稳的条件，得出的结论符合实际情况。     

承压水底板关键层失稳的尖点突变模型

根据煤矿长壁工作面的布置以及底板突水的可能性分析，提出了底板关键层的力学模型；在此基础上，应用突变理论的方法，对底板关键层的力学模型进行分析，推导出了关键层系统的总势能函数表达式，建立了底板关键层的尖角（ＣＵＳＰ）型突变模型。根据这一模型分析了承压水底板关键层失稳的力学机制，得到的结论符合实际情况，为研究煤矿底板突水机制引入了一种新的理论分析方法。     

基于突变理论的矿柱失稳破坏研究

针对岩体变形破坏具有的突变性,结合材料力学理论,建立了岩梁-矿柱的尖点突变模型。利用该模型研究矿柱失稳破坏发生的机理,并得出系统发生失稳破坏的条件及发生失稳破坏时系统释放的能量。研究结果表明,岩梁-矿柱系统的稳定性取决于系统自身的力学-几何特性,与外界因素无关。最后,以某金矿为实例,利用系统失稳条件对其采场结构参数的选取合理性进行了分析判断。     

深部巷道失稳的突变理论分析

在考虑围岩力学指标弱化的基础上，运用突变理论探讨了深部巷道失稳破坏的机理；基于势能原理，建立了尖点突变模型，导出了失稳的力学判据务件。结果表明：深部巷道的失稳不仅受岩体特性及所受载荷的影响，而且与围岩中承栽区和松动区的刚度比有关；围岩力学指标弱化程度越高，松动区范围越大，系统失稳的可能性就越大。结合工程实例进行分析，分析结果与实际经验一致，可为预防深部巷道失稳破坏、采取合理措施提供参考依据。     

突变理论在开采沉陷中应用

本文应用突变理论对采动覆岩中存在的关键层力学模型进行了分析，并建立尖点突变模型导出了系统势能表达式。定量地分析了关键层失稳时的下沉量以及关键层的失稳条件，具有工程应用价值。     

矿柱失稳的突变分析

对顶板-矿柱围岩系统进行了简化,将矿柱近似为由弹性元件和塑性软化元件串联组成,建立了顶底板-矿柱系统的力学模型;基于突变理论建立了顶板-矿柱围岩系统失稳发生冲击地压的尖点突变模型,得出矿柱失稳的充要条件.分析了影响矿柱失稳的因素,可以为实际的生产设计提供参考.     

基于突变理论的露天矿台阶边坡失稳分析

为分析凹山采场南帮台阶边坡的滑坡,将突变理论引入边坡滑坡机制的分析,在建立边坡失稳的力学模型的基础上,推导出台阶边坡破坏失稳的力学条件判据。     

深部巷道失稳的突变理论分析

在考虑围岩力学指标弱化的基础上,运用突变理论探讨了深部巷道失稳破坏的机理;基于势能原理,建立了尖点突变模型,导出了失稳的力学判据条件。结果表明:深部巷道的失稳不仅受岩体特性及所受载荷的影响,而且与围岩中承载区和松动区的刚度比有关;围岩力学指标弱化程度越高,松动区范围越大,系统失稳的可能性就越大。结合工程实例进行分析,分析结果与实际经验一致,可为预防深部巷道失稳破坏、采取合理措施提供参考依据。     

突变理论在开采沉陷中应用

本文应用突变理论对采动覆岩中存在的关键层力学模型进行了分析,并建立尖点突变模型导出了系统势能表达式。定量地分析了关键层失稳时的下沉量以及关键层的失稳条件,具有工程应用价值。     

基于改进层次分析法—突变理论的煤矿顶板事故风险分析

针对我国煤矿顶板事故影响因素多、发生过程复杂多样等问题,提出了将改进层次分析法与突变理论相结合的煤矿顶板事故风险分析模型。根据所分析煤矿实际情况,运用此方法得到案例煤矿顶板事故风险影响指标主观因素重要度大于客观因素重要度,系统突变隶属度为0.79,安全等级一般。该煤矿在主观因素上安全投入到位,客观因素安全投入不足,导致顶板事故风险性突变,符合该煤矿实际情况,表明基于改进层次分析法-突变理论的方法能指导煤矿顶板事故的风险分析。     

基于尖点突变理论的矿房间矿柱的稳定性分析

为了便于分析,对矿房矿柱系统进行了简化,简化后变为固支梁-矿柱力学系统,同时建立了它们的力学模型。根据力学系统的本构关系,确立了尖点突变理论模型。通过分析表明矿柱失稳只跟矿房矿柱自身的内部条件有关,而与外界的作用无关。同时还研究了矿柱突跳失稳的释能机制,研究表明,失稳所释放的能量也仅跟矿房矿柱系统自身有关。最终得出结论,合理优化矿房矿柱自身系统的力学-几何特性参数,破坏产生矿柱突变失稳的充要条件,是控制矿柱稳定性、保证安全生产的有效手段。     

基于突变理论的马家沟矿煤与瓦斯突出过程研究

 煤与瓦斯突出发生在很短的时间内。因此,它具有突变特性,从突变特性的角度来研究突出机理有着重要的意义。本文首先分析了影响卸压区安全宽度的几大因素。在此基础上,应用突变理论中的尖点突变模型,得出了煤与瓦斯突出过程的突变势函数。从突变理论的角度分析了煤与瓦斯突出的全过程。最后,以马家沟矿为例,应用突变理论对其突出规律进行解释。煤与瓦斯突出是一个由量变到质变的过程,我们完全可以采用突出理论来分析它。     

基于突变理论的煤矿安全状态评价研究

为准确评价煤矿安全状态、提高煤矿安全水平,提出了基于突变理论的煤矿安全状态评价方法。通过分析煤矿安全状态的影响因素,从人员因素、物的因素、环境因素和管理因素4个方面构建了煤矿安全状态评价指标体系;结合该评价指标体系,在突变理论的基础上,确定了煤矿安全状态评价的突变模型及评价过程;通过对评价方法进行优化,提高了评价结果的准确性。基于此评价模型及过程,针对实例煤矿进行安全状态评价分析,评价结果与该煤矿实际安全状态相符,证实了该评价方法的合理可行性。该方法可用于煤矿安全状态评价,为制订安全对策措施提供依据。     

岩体工程失稳的塑性能突变判据及其应用

岩体工程失稳形式的判定是近年来岩石工程界关心的一个重要问题。在总结前人研究的基础上,根据能量耗散原理、突变理论,提出了岩体工程灾变失稳的塑性能突变判据,并应用于金川二矿水平矿层的稳定性判定,结合水平矿层的现场工程地质调查和声波探测结果,得出结论：水平矿层现已遭受新的破坏,处于峰值强度后的破裂状态,水平矿层在开采过程中不会发生突然性的灾变失稳。     

基于监控量测数据的隧道失稳分析

利用监控量测数据,结合灰色理论建立隧道洞身位移变形系统。采用尖点突变分析方法,对开挖过程中初支结构的稳定性进行分析,建立隧道塌方预测模型。通过杜家山隧道发生的塌方事故与预测模型进行验证,得出塌方预测结果与实际情况相吻合;说明建立的隧道塌方预测模型是有效的,可以用来指导该类隧道的施工。     

基于球壳失稳理论的松动爆破防突机理可行性分析

运用球壳失稳理论中发生煤与瓦斯突出时所满足的3个力学条件,分析松动爆破在防治煤与瓦斯突出过程中的作用机理,即通过运用松动爆破技术把突出时所同时满足的3个力学条件变成1个,使其解放的煤体失去突出危险性;并在突出动态应力场模型的基础上建立松动爆破前后安全煤柱厚度、瓦斯压力及应力变化示意图,得出了松动爆破技术在防治煤与瓦斯突出时的可行性、优点及措施;最后提出一些有利于提高松动爆破安全性的建议。     

基于熵值法—突变理论的煤矿自燃火灾安全评价研究

针对我国煤矿自燃火灾影响因素多、发生过程复杂多样的问题,提出熵值法和突变理论相结合的煤矿自燃火灾安全评价方法,建立了4级煤矿自燃火灾安全评价指标体系,包含3个二级指标：人的因素、物的因素、环境与管理,7个三级指标和19个四级指标。根据贵州松河煤矿的实际情况,运用该评价方法对其进行了自燃火灾评价,得到该矿总突变隶属值为0.612,属于一般安全煤矿,且在环境与管理指标中采空区漏风较为严重、聚热散热条件较差、遗煤落煤较多是造成煤矿安全性较低的主要原因,符合该矿基本安全状况,验证了该评价方法的实用性。     

基于突变理论的两断层中间区域重叠顶底板稳定性分析

为了实时保障位于两断层中间区域矿体开采时采场内作业人员和设备的安全。根据采场顶板破坏特征,结合数值模拟分析结果,运用结构力学分析方法,将采场重叠顶底板简化为固支梁力学模型。基于尖点突变理论,构建采场重叠顶底板的尖点突变模型,在充分考虑断层作用下采场重叠顶底板两端所受拉应力的前提下给出了采场重叠顶底板的失稳判据,为实时判断采场重叠顶底板稳定性提供了一个简单及时有效的计算公式,并通过工程实例验证了计算公式的准确性。结果表明：特殊断层会加大顶板岩梁受到的拉应力与X方向位移,且在重叠顶底板厚度一定的情况下,顶板受到的拉应力与X方向位移越大,重叠顶底板越容易发生失稳。     

巷道临界深度的计算模型及失稳机理分析

为研究巷道的失稳临界深度,基于梁的弹性弯曲理论,引入"耦合作用因数ξ"表征地下水、温度、地质构造等因素的影响,建立了考虑耦合作用的巷道"失稳临界深度方程",并就巷道失稳临界深度的力学意义,从围岩的结构、稳定性、位移和应力状态这4个方面探讨了围岩的失稳机理。最后以东滩矿1305轨道运输巷作为模型的算例,结果表明:该矿现阶段开采条件下的巷道失稳临界深度约为960.0 m,其中因耦合作用的影响使巷道失稳深度增加了约510.2 m。