露天采矿爆破振动对民房破坏的LS-SVM预测模型

利用支持向量机学习原理,研究露天采矿爆破振动对民房破坏的预测问题。选取爆破振动幅值、主频率、主频率持续时间、灰缝强度、砖墙面积率、房屋高度、屋盖形式、圈梁构造柱、施工质量和场地条件作为露天采矿爆破振动对民房破坏的影响因素,以工程实际检测数据为训练样本,建立露天采矿爆破振动对民房破坏的LS-SVM预测模型。利用32组爆破实验数据作为学习样本对支持向量机进行训练,建立相应的预测模型并通过回代估计方法进行回检,误判率为0,用另外12组现场实验数据作为检验样本进行测试,测试结果良好。结果表明,LS-SVM预测方法的误判率低,判别精度高,为露天采矿爆破振动对民房破坏预测提供了一种行之有效的新方法,可以在实际相关工程中展开使用。     

基于UDEC和D-P准则的煤层钻孔稳定性分析

煤层钻孔的失稳破坏是一个非常复杂也是一个极其常见的问题,煤层钻孔的稳定性对煤层瓦斯抽采以及煤层注水都有着非常重要的意义。基于D-P准则和UDEC数值模拟的方法对钻孔失稳破坏进行研究,研究表明,随着节理密度的增大钻孔周围的剪切位移呈指数增加;钻孔首先在孔壁处发生拉伸破坏,随着煤体沿径向向深部转移,钻孔周围的煤体逐渐发生剪切破坏。     

岩土体在地震作用下的破坏研究

基于波动理论,从边坡岩土体的应力状态出发,分析了岩土体在地震作用下产生的动应力和重力作用产生的静应力共同作用下的应力状态。通过理论计算和数值模拟表明：对于土质边坡,坡顶附近的土体发生的是拉张破坏,以下部位发生的是剪切破坏;对于岩质边坡,坡顶附近岩体发生的是以结构面的拉张破坏为主的破坏,坡体下部发生剪切破坏;数值模拟的结果与计算结果具有良好的一致性。     

剪应力对巷道破坏影响的研究

根据岩石破坏的库仑-莫尔强度准则,分析了巷道围岩的剪应力分布规律及其导致岩体破坏的机理.研究表明:在巷道围岩内存在一个应力剪切带,剪切带内具有较大的主应力差值,该区域岩体有发生破坏的趋势.剪切带是围岩应力状态的过渡区域,它使围岩从单向、双向应力状态过渡到稳定的三向应力状态.巷道支护的原则就是控制剪切带的发展.在锚杆支护设计中,若锚杆主要起悬吊作用,而锚杆的锚固区若处于剪切带内,那么对围岩的支护将是不可靠的.     

不同角度下板岩层面剪切力学特性试验研究

岩体层面对岩体的剪切力学性能具有非常重要的影响。以贵州某矿山层状板岩为对象,开展了不同角度下的层面剪切力学实验,得到了该矿山板岩层面的剪切力学参数和力学性能,结果显示:剪切角度越大,层面发生破坏时对应的剪切应力和压应力越大,层面的剪切力学性能越好;不同角度下岩体层面剪切破坏面总体较为光滑,但角度较小时破坏面有突变产生,剪切角度较大时破坏面呈"S"形。     

X型共轭剪切破裂-地震产生的力学机理及其演化规律

地震的发生是一个极为复杂且高度非线性的物理过程,基于乔建永、马念杰、马骥等提出的X型共轭剪切破裂-地震复合模型,进一步研究了共轭剪切破裂-地震发生的力学机理,阐明了共轭剪切破裂-地震发生及其演化的物理过程,从软弱异性体周围岩体应力、破坏形态与地震能量变化的角度出发,发现了共轭剪切破裂-地震具有"仿蝶存亡"规律,获得了共轭剪切破裂-地震生成的必要条件。研究结果表明:由于构造应力显现区域应力环境的剧烈变化,地壳岩体中会形成以软弱异性体为中心的性态极不稳定的蝶形破坏区,它的扩展最终会形成显性或隐性的共轭剪切破裂;蝶形破坏区蝶叶每次扩展释放的能量会在一定范围内引发地震,即地震是触发事件动载作用下蝶形破坏瞬态扩展所释放弹性能的非线性动力现象;共轭剪切破裂在不同应力状态下经历了圆形和椭圆形破坏、蝶形渐进破坏与蝶形剧烈破坏的孕育期、生长期与剧变期;依据地震里氏震级的强弱,在共轭剪切破裂动态生成过程中地震活动存在着弱震期,中强震期与强震期的"仿蝶存亡"特点;共轭剪切破裂—地震发生的必要条件主要有地壳中的软弱异性体存在条件,构造应力剧烈变化条件,软弱异性体及其周围岩体强度条件以及地震发生的应力触发条件。     

采面上覆岩层运动和破坏的基本形式

本文分析了采煤工作面上覆岩层运动破坏的两种形式,弯拉破坏和剪切破坏,并给出了不同运动形式破坏发生的力学条件,采场矿压显现特点以及控制要求方面存在重要差别,这是在煤矿生产过程中要特别注意的.     

浅埋软岩厚煤层导水裂隙空间特征及发育机制模拟研究

以某煤矿为例,对浅埋软岩厚煤层导水裂隙空间发育特征及发育机制进行相似模拟研究。实验结果表明:覆岩空间结构只存在垮落带和裂隙带,浅埋软岩厚煤层回采时直接顶初次破坏时为剪切破坏;基本顶初次破坏时以弯曲破坏为主,剪切破坏为辅;基本顶周期破坏时,纵向上以弯曲破坏为主,剪切破坏为辅,走向方向上为剪切破坏。     

厚表土薄基岩特殊工程条件下的钻井井壁受拉破断机理

为揭示厚表土薄基岩特殊工程条件下的钻井井壁受拉破断机理,以安徽淮南矿区某在建煤矿副井为背景,分析厚表土薄基岩钻井井筒受拉破断过程与特征,建立马头门上覆岩层弯曲变形竖向剪切拉应力力学模型,给出井筒围岩分层竖向位移函数,采用最小势能原理及弹性力学理论推导出井筒竖向拉应力解析解。分析表明,井筒马头门上覆岩层受施工多次扰动影响发生弯曲变形是产生作用于井筒之上的竖向剪切拉应力的致因;该剪切拉应力产生的作用于井筒之上的拉力由下而上积累到某一阈值,该阈值与井筒自重应力的合力超过钻井井筒极限抗拉强度时,在钻井井筒接头处发生第1次拉断破坏,其后,随着岩层弯曲变形发展,拉断处以上井筒继续受竖向剪切拉应力作用而发生第2次拉断破坏,并导致底部含水层水砂溃入井筒发生淹井事故。马头门围岩的稳定性对改变上部钻井井筒受力状态有重要影响,其上覆基岩越薄影响越大,越易发生钻井井壁拉断破坏,基岩与风化基岩弹性模量比和风化基岩与底含弹性模量比对井筒发生拉断破坏时的位置,以及对应马头门顶部最大竖向位移影响均较小。通过采用钻井井筒竖向受拉等强设计、钻井井筒底部设置壁座、马头门至钻井井筒底部基岩段设置1~2道水平隔离缝、地面L型注浆加固马头门软弱围岩等技术途径,完善现行相关设计规范,确保钻井井筒运行安全。     

地震边坡岩土体破坏特征探讨

通过理论分析与FLAC数值模拟技术,分别探讨了地震边坡岩土体应力状态及其破坏特征。研究发现：地震荷载作用下,边坡坡顶单元易产生拉应力,发生拉破坏,其最小主应力方向与水平方向几乎一致,致使坡顶常表现为陡峻拉裂面;底部单元主应力方向发生改变,处于双向受压状态,发生剪切破坏;边坡动力失稳是因拉剪滑面贯通所致。