曙光煤矿煤岩力学参数三轴压缩实验

对曙光煤矿2号煤层和顶板泥岩进行了三轴压缩实验,试验表明,岩石残余强度较高,但随应变的增加衰减很快;煤样残余强度较低,但随应变增加衰减较慢,因此,底板以高预应力、高强锚杆,两帮以高延伸率锚杆为主的柔性支护为宜。     

大红山铜矿岩石物理力学性质试验研究

对大红山铜矿435中段矿岩的单轴抗拉强度、抗压强度、抗剪强度、泊松比、弹性模量、内摩擦角以及内聚力进行了室内试验研究。试验得出一系列岩石物理力学参数,为矿山下一步生产实践做好了准备。     

一种岩石力学参数自动测试系统的研制

针对实验室现有力学仪器自动化程度较低的缺点，在现有设备的基础上，用Delphi语言开发了基于WINDOWS95环境下的岩石力学参数自动测试系统，该系统可自动标注坐标轴，采用线性插值法对选定的应力应变曲线自动或半自动计算弹性模量和泊松比。系统采用汉化菜单引导各功能模块和显示信息，较好地克服了DOS下采集系统存在的界面不太友好，参数输入形式单一等缺点，使用方便，根据需要可对系统升级，实际运行效果较为理想。     

岩石力学参数概率统计特性研究

岩石力学参数在岩土工程及石油工程设计与计算中具有重要作用,其合理与否直接关系到相关工程分析设计的可靠性.在总结前人工作的基础上,基于任丘油田的现场实际资料,利用概率统计的方法,研究了小样本条件下岩石力学参数概率分布的推断方法,确定了该油田目标储层岩石弹性模量及泊松比的概率分布模型,回归拟合了其分布函数表达式.     

某矿岩石力学特性及力学参数相关性研究

通过对矿区代表性岩样进行物理力学性质试验研究,得到岩石的基本物理参数和弹性模量、泊松比、抗压强度及抗剪强度等主要力学参数。分析含水率对岩石单轴抗压强度的影响,围压对岩石三轴抗压强度、弹性模量的影响,并对岩石抗压强度和弹性模量的相关关系进行回归分析,得到了二者的最佳相关关系式。试验结果,可为矿山数值分析、深部采场结构参数优化等提供基础数据;拟合得到的岩石抗压强度、弹性模量关系式,可在基础数据缺乏时提供参考。     

两例极软岩E,μ试验的取值问题

本文按三轴试验结果,采用对数曲线拟合应力—应变曲线,用抛物线拟合弹性模量—应力水平曲线,其相关系数R均在0.95以上。相同应力水平下,弹性模量随侧应力呈幂函数增加。μ值随应力水平增加呈指数函数增加。     

三轴压缩条件下煤岩力学特性及破坏模式

为探究三轴应力环境下某矿区煤样的力学特性及破坏模式,设置围压梯度为0.2、0.4、0.8、1.1、2.0、3.0 MPa,采用电-液伺服试验系统开展室内三轴试验;对试验数据拟合分析,建立峰值抗压强度、弹性模量与围压关系表达式;对煤样破坏特征分析,讨论施加围压大小对煤样试件不同破坏模式的影响程度。结果表明:峰值抗压强度和弹性模量随围压增大呈递增趋势;且峰值抗压强度和弹性模量的增幅随围压增大呈现出先增大后减小的变化规律;峰值抗压强度与围压呈对数函数分布规律;而弹性模量随围压增大呈指数函数形式递增。随着围压增大,煤样破坏形式可能表现为拉伸-拉剪(拉伸主导)-拉剪(剪切主导)-剪切的破坏模式。     

岩石强度的三轴与剪切试验误差分析

大量的试验结果表明，由三轴试验测得的岩石凝聚力总是大于剪切试验的结果，本文分别从岩石强度理论及实验方法的角度分析了产生这种误差的原因，建议今后在给出岩石（煤）的凝聚力和内摩擦角时应标时是由何种试验方式所测得的。     

含结构面岩体三轴压缩试验数值模拟研究

基于现行岩体力学试验方法, 建立三轴压缩试验数值模型并辨识模型的可行性。以风滩水电站为背景, 对含结构面的岩体进行三轴压缩试验数值模拟, 研究了岩体等效弹性模量各向异性的尺寸效应以及岩体结构面倾角、间距等因素对岩体等效弹性模量的影响。采用此法模拟岩体三轴压缩试验0求解岩体等效弹性模量, 克服了承压板变形试验求解岩体等效弹性模量的理论缺陷, 避免了现场岩体三轴试验周期长、代价昂贵等不足, 为求解含结构面岩体的宏观力学参数开辟了一条新的途径。     

围压对软岩力学性质影响的试验研究

利用XTR01-01型微机控制电液伺服岩石三轴试验仪,研究在不同围压下软岩强度的变化规律,对于岩石工程的设计和施工具有重要意义。文中就国内某大型露天煤矿开采过程中揭示的黑色炭质页岩设计了不同围压的三轴试验方案,并进行了三轴力学性质测试,描述了软岩在饱水时间为1个月的全应力—应变曲线特征,重点探讨了围压对软岩强度的影响规律,详细分析了围压对软岩强度变化的作用机理及特点。     

岩石弯曲拉伸试验研究

岩石弯曲拉伸强度和变形性质是确定岩体力学特性的重要参数。为此,该文对32件砂岩、大理岩、花岗岩岩石试件进行了三点弯曲拉伸试验,获取其抗拉强度,绘制了岩石拉伸应力-应变曲线,给出了拉伸弹性模量。通过此次试验研究,并与其它试验进行比较分析,认为岩石弯曲拉伸试验可获得合理的力学参数,且在岩体工程中具有应用前景。     

削球式及椭圆回转式钻井井壁底力学性能分析

钻井法凿井是采用大型钻井机经一次或几次扩孔施工竖井井筒的方法,钻井底部井壁底结构承受最大的水泥浆压力,容易发生破坏。根据钻井井壁底飘浮下沉中的实际工况建立模型,采用ANSYS计算软件对削球式和椭圆回转式2种井壁底的力学性能进行有限元分析,分析2种井壁底的应力分布规律和受力的主要影响因素,同时选取受力形式相对较好的削球式和椭圆回转式模型进行关键点受力比较,提出了对深厚表土层钻井井壁底的最佳结构形式,为今后采用钻井设计与施工时选择最佳井壁底结构形式提供参考。     

杜儿坪矿地质力学测试与分析

针对杜儿坪矿巷道支护基础参数不足的问题,采用了井下单孔、多参数、耦合地质力学原位快速测试方法对杜儿坪矿2#煤和3#煤进行了巷道围岩地质力学测试。测试内容包括:地应力、围岩强度和围岩结构的观测,初步掌握了杜儿坪矿2#煤和3#煤地应力分布的基本规律,以及巷道围岩强度和围岩结构的基本特征,从而为巷道布置及支护设计提供了基础数据。     

微膨胀锚固剂膨胀应力分析及性能试验研究

基于弹性力学厚壁筒理论,建立了膨胀应力分析模型,分析了膨胀压力与拉伸应力的转换机理,推导得出无限大区域膨胀拉伸应力计算公式,指出无限大区域内岩体径向压应力σρ和环向拉伸应力σφ大小相等,均与岩体所处位置至钻孔中心的距离ρ成反比,与钻孔半径r和孔壁内压力P内成正比,在此基础上研究了岩体产生拉伸破坏的条件,结合岩石极限抗拉强度和微膨胀树脂锚固剂的最大膨胀拉伸应力,给出了U EA膨胀材料的配比范围,并通过单轴抗压试验证明了U EA膨胀剂对树脂锚固剂力学性能基本没有影响,可以满足使用要求。     

矸石膏体充填体控制地表沉陷力学性能试验研究

针对膏体充填体在煤矿采空区特殊环境下(高温、高湿、高应力、高密闭)所表现出的力学特性, 运用现场取芯、室内试验等方法开展了矸石膏体充填体力学性能研究, 揭示了充填膏体力学特性(抗拉强度、单轴压缩强度、弹性模量、泊松比)随时间的变化规律, 并运用最小二乘法建立了各力学参数与时间的回归方程。结果表明, 采空区特定的环境条件有助于充填体内部各化学物质的充分反应, 使充填体胶凝性增强, 且充填膏体在承载时抗变形能力强, 能够很好控制地表沉陷。     

Stress analysis of single joint rock mass under triaxial compression

Based on the fundamental principle of rock mechanics, the stresses of single joint rock mass under three-dimensional compression were analyzed. The effect of the intermediate principle stress on the strength of single joint rock mass were discussed in particular. It is found that the strength of single joint rock are affected by the intermediate principal stress, which may be the main factor in some conditions.     

水泥-膨润土泥浆固结体力学性能室内试验研究

将不同配合比的水泥-膨润土泥浆养护到一定龄期,对硬化后泥浆固结体的无侧限抗压强度、变形模量以及极限应变等力学性能进行了试验研究,得到了原材料对固结体力学性能的影响规律以及无侧限抗压强度与变形模量之间的关系.结果表明,固结体的无侧限抗压强度主要受水泥影响;极限应变随水泥用量增加而减小,随膨润土用量增加而增大;变形模量随水泥用量增加而增大,但膨润土对变形模量的影响比较复杂;固结体的无侧限抗压强度和变形模量随养护龄期的增长而增加.     

围岩扰动系数D的量化取值

本文根据Hoek-Diederichs公式,直观给出巷道围岩变形模量估计图表,计算出不同扰动参数D对岩体变形模量的影响。岩体开挖扰动系数D与扰动程度和扰动范围有关,提出了基于岩芯弹性模量分布的D值计算方法,以积分和距离均一化的形式给出D的量化公式。基于地质强度指数GSI、扰动系数D和Hoke-brown准则,估算深埋巷道岩体力学参数。数值计算出钻爆法施工巷道围岩的塑性区范围和位移值大小,并与现场实测值对比,塑性区相对误差低于11%,位移相对误差低于15%,该D值的估算方法有一定工程应用价值。