煤层注水渗透特性及其分类研究

在三轴应力状态下煤样渗透系数的实验研究基础上,分析了影响煤层渗透性的几个主要因素;探讨了煤体中裂隙分布的分形特征。根据模糊数学的基本理论,提出了煤层注水渗透性的分类方案;给出了对一些矿区主采煤层的分类结果。     

煤体裂隙分形与顶煤冒放性的相关研究

运用分形几何理论论述了煤体裂隙分布的自相似性规律，采用长度—条数分形法测定了煤试件裂隙分布分维值；运用信息维的概念测定了顶煤冒块分维值。文章结论：煤体裂隙分布具有自相似的分形规律，Ｄ１与Ｎ１分别从两个方面量化了裂隙发育程度，ＤＮ乘积称裂隙分布特征值，它与顶煤放出率呈对数关系，这一规律为预测放顶煤采煤法的顶煤冒放程度找到了理论依据     

煤层注水渗透性及其分类研究

在三轴应力状态下煤样渗透系数的实验研究基础上，分析了影响煤层渗透性的几个主要因素；探讨了煤体中裂隙分布的分形特征，根据模糊数学的基本理论，提出了煤层注水渗透性的分类方案，给出了对一些矿区主采煤层的分类结果。     

三峡永久船闸高边坡岩体裂隙分布的分形研究

ＦｒａｃｔａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｏｒｒｏｃｋｍａｓｓｉｎｆｒａｃｔｕｒｅｓｆｏｒｒｏｃｋｍａｓｓｉｎｈｉｇｈｓｌｏｐｅｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｌｏｃｋｏｆＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓ１概述岩体结构面的存在，不仅破坏岩体的完整性...     

综放开采顶煤裂隙及其渗透性研究

在国家自然科学基金重点项目《厚煤层全高开采方法基础研究》资助下,通过对综放开采工作面前方顶煤裂隙的现场观测和实验室顶煤裂隙的细观研究,分析了顶煤裂隙分布的宏、细观特征;运用多重分形理论讨论了顶煤裂隙结构的不均匀性和各向异性;基于现场工作面前方顶煤节理裂隙分布,运用UDEC软件,对同一煤层地质条件下不同厚度的综放开采与分层开采采场进行数值计算;分析了应力变化对裂隙岩体渗流的影响,得出了裂隙岩体的渗透系数与应力的关系表达式,结合综放开采的实际,给出了综放开采工作面前方顶煤渗透系数的数学表达式。主要研究结论为: (1)煤层裂隙的形成不仅受地质因素的影响,而且受采掘等工程因素的影响,因此,在定量研究煤层裂隙渗透性时必须考虑工程因素对裂隙发育程度的影响。裂隙分布表明:顶煤裂隙的分布既有一定的随机性,又有一定的规律性。 (2)简单分形和多重分形研究顶煤裂隙,研究表明:当各方向的D_0值变化越大,则表明顶煤裂隙发育的各向异性就越明显,且某一方向多重分维值C_h越小,则该方向裂隙结构就越复杂,分布也越不均匀;相反,多重分维值C_h值越大,则该方向裂隙体结构就相对均匀。因此,用各向分维值D_0和裂隙不均匀系数C_h可以分别定量表示顶煤裂隙的各向异性和不均匀性。 (3)综放开采的卸压     

影响煤层瓦斯赋存的地质因素分析

结合山西焦煤西山煤电集团官地矿的地质条件与瓦斯赋存情况,从地质构造、围岩性质、埋藏深度等方面,分析了影响煤层瓦斯赋存的地质因素,指出煤层的地质条件决定了瓦斯的赋存含量及运移规律。     

黄金口背斜勘查区地质构造特征及对煤层的影响

通过黄金口背斜勘查区地质构造特征的描述,分析了研究区构造对含煤建造、煤层厚度和煤炭资源勘探的影响,认为构造对煤层的形态和分布有控制作用,在黄金口背斜轴部及构造复合部位形成的构造高点和煤层富集带,区内断层对煤层具有破坏作用,今后可加强地质工作,增加断层对煤层破坏的了解程度,同时增加对煤层分布规律的掌握。     

巷道放顶煤法的顶煤破碎机理研究

在总结现场试验效果的基础上,应用断裂力学理论分析了急倾斜煤层巷道放顶煤顶煤破断裂纹的扩展和破碎机理.通过建立力学模型,探讨了急倾斜煤层放顶煤开采的影响因素,并得出了较为理想的开采条件是煤层倾角为70°左右、厚度大于临界厚度且裂纹发育.该结论对推广这一采煤方法具有较大的现实意义.     

采动应力效应下的煤层底板裂隙演化规律研究

煤层底板突水的实质是采动应力诱发煤层底板裂隙失稳、扩展和贯通,形成突水通道,进而引发突水灾害。根据回采工作面前后支承压力分布规律,笔者建立了煤层底板应力计算模型,分析了随着回采工作面的推进煤层底板中的垂直应力和水平应力分布规律以及煤层底板的破坏形式;对煤层底板岩体进行了破坏分区,根据断裂力学理论给出了不同区域内,裂纹不同破坏模式下的张开位移表达式;采用震波检层技术验证了煤层底板采动裂隙动态的演化规律,有利于煤矿底板突水预测和突水防治措施的制订。     

某煤矿地质构造及煤层含煤性分析

本文笔者实际勘探情况，介绍了某煤矿的地质构造特征，并分析了该煤矿地层含煤性的具体情况，可为该区域煤炭资源的开采提供相关的前提条件。     

半刚性基层与刚性面层联结状态对刚性路面荷载应力的影响分析

本文应用空间有限元理论，模拟半刚性基层与刚性路面层间联结状态，提出层间联结剪切损伤变量。应用空间有限元理论与弹性半空间体解析解相结合的方法，将半刚性基层刚性路面视为弹性半空间地基上的双层弹性体，分析半刚性基层与刚性面层层间联结状态对荷载应力的影响。计算结果表明层间联结状态对荷载应力有十分显著的影响     

岩土参数空间变异性分析原理与最优估计模型

岩土参数的不确定性和离散性是岩土工程的特点之一。本文分析了岩土参数不确定性产生的主要原因，探讨了岩土参数空间变异性分析的原理、方法和步骤，并针对岩土参数的离散性，研究了它的空间最优估计问题     

高应变单桩承载力动测分析方法的改进

从高应变动测的特点出发，提出了一种分析桩基承载力的拟合模型。该模型在分析桩单元中的上行波和下行波时，既考虑单元周边土阻力的影响，又考虑单元惯性力和单元沉降的影响，使计算结果更接近实际情况。为验证模型的正确性，最后给出了一个工程实例     

岩层裂缝分形分布相关规律研究

详细介绍了三个地质钻孔共计1000余米岩芯的裂缝分布分形统计研究结果，揭示出了同一地质体中，不同岩层裂隙分布的分形维数与岩层岩样强度模量积呈幂函数的相关规律，并从构造应力场作用使岩石变形破裂 的角度给出了明确的物理解释。     

厦门市区域地震地质特征

系统地探讨了厦门市的区域地震地质特征,调查分析了区域地震的时空分布及邻区地震活动及其对厦门的影响,详细考察了近场断裂带活动情况。研究表明,厦门岛内主要断层自第四纪晚更新世以来处于相对稳定状态;对厦门威胁最大的震害主要来自邻区海域的强震,历史上最大曾达Ⅷ度;台湾强震在厦门引起的影响迄今尚未超过Ⅵ度。     

约束型压缩条件下破碎煤岩体的承载特性

为研究破碎煤岩体的承载特性,对不同粒径和不同煤岩混合比破碎岩石试样分别进行约束型压缩试验,结果表明:在承压过程中,块体粒径和煤块占比与应力增长速率呈负相关,与最大应变值和承压持续时间呈正相关。空隙率和压实度均随应力增长而下降,最终趋于平稳,二者的降幅与粒径大小、煤块占比均呈负相关性。破碎煤岩体压缩后具有分形特征,分形维数与压缩后的原始粒径块体质量占比之间呈良好的线性衰减关系,可用来表征岩块承压后的碎裂程度。随着块体粒径增大,分形维数值在2.26~2.50范围内依次增加,大粒径试样承压后的碎裂程度更严重;随着煤块占比增加,分形维数呈先减后增的趋势,其值在2.31~2.58之间,表明不同煤岩比试样的碎裂活动先减弱后增强。     

Deformation field and crack analyses of concrete using digital image correlation method

The study on the deformation distribution and crack propagation of concrete under axial compression was conducted by the digital image correlation (DIC) method. The main parameter in this test is the water-cement (W/C) ratio. The novel analysis process and numerical program for DIC method were established. The displacements and strains of coarse aggregate, and cement mortar and interface transition zone (ITZ) were obtained and verified by experimental results. It was found that the axial displacement distributed non-uniformly during the loading stage, and the axial displacements of ITZs and cement mortar were larger than that of coarse aggregates before the occurrence of macro-cracks. The effect of W/C on the horizontal displacement was not obvious. Test results also showed that the transverse and shear deformation concentration areas (DCAs) were formed when stress reached 30%–40% of the peak stress. The transverse and shear DCAs crossed the cement mortar, and ITZs and coarse aggregates. However, the axial DCA mainly surrounded the coarse aggregate. Generally, the higher W/C was, the more size and number of DCAs were. The crack propagations of specimens varied with the variation of W/C. The micro-crack of concrete mainly initiated in the ITZs, irrespective of the W/C. The number and distribution range of cracks in concrete with high W/C were larger than those of cracks in specimen adopting low W/C. However, the value and width of cracks in high W/C specimen were relatively small. The W/C had an obvious effect on the characteristics of concrete deterioration. Finally, the characteristics of crack was also evaluated by comparing the calculated results.     

动静加载下煤的破坏特性及机制的试验研究

动静加载下煤的破坏特性及机制是研究动载冲击地压机制的基础问题,利用改进的霍普金森杆对该问题进行试验研究。首先,通过试验结果的回归分析发现煤在动静加载下有其不同于均质致密岩石的独特的破坏特性。然后,通过对试验结果的讨论对动静加载煤的破坏机制进行分析,发现较多裂隙的存在是导致独特破坏特性的主要原因。破坏模式以裂隙脆性扩展为主;动载的作用主要是使裂隙扩展,进而发生破坏;而静载的作用主要是改变原生裂隙的数量和裂隙尖端的蓄能。最后,基于试验结果对动静加载下煤的冲击危险性进行分析,得出动静加载下煤具有临界静载和最优动载;并将动静载荷下煤的强度作为动载抵抗指数,用来反映抵抗动载能力的强弱;将碎片的分维值作为动载冲击能量指数,用来衡量动载冲击破坏的剧烈程度。