现场点荷载强度的破坏模式及其与单轴拉压强度的相关性研究

对不同破坏方式和不同岩性的点荷载强度与室内试验的岩石强度的相关性系数进行研究。通过现场点荷载强度测试,得出岩块的破坏方式主要分为平直破坏,不规则的弯曲破坏和沿节理面的不规则破坏,分析3种破坏方式的强度特征和破坏特征。结果表明:沿节理破坏的岩块破坏面有明显节理裂痕;平直破坏的岩块表现为弹性破坏,破坏面平整且新鲜;弯曲破坏岩块的点荷载强度较大,岩块的破坏面表现出微小的节理。3种不同破坏方式的点荷载强度相差较大,因此,认为不能盲目的将现场点荷载强度测试结果的平均值作为最终的实验结果,必须根据不同的破坏形式分析点荷载强度,从而提高测试结果的可靠性。     

泥石流拦挡坝破坏模式调查分析

泥石流是一种常见山区自然地质灾害,在治理工程中泥石流拦挡坝应用较为广泛,拦挡坝经历过常年的水力冲刷和泥石流破坏后,很多挡坝均出现了不同程度地破坏,通过现场调查,对拦挡坝的破坏部位、破坏类型和破坏特征进行统计分析,对其破坏类型进行了分类,即根据破坏部位分为坝基破坏、坝肩破坏和坝体破坏;按破坏原因分为冲刷掏蚀破坏、渗透破坏、冲击破坏、滑动倾覆破坏和地震破坏,这些破坏类型中冲击破坏模式占比最大。     

蒙库铁矿露天采场岩石边坡破坏模式分析

根据蒙库铁矿露天采场矿山地质资料以及岩体结构特征, 采用赤平极射投影方法对该铁矿露天采场岩石边坡可能的边坡破坏模式进行了综合分析。结果表明, 蒙库铁矿露天采场岩石边坡主要破坏模式有圆弧形破坏、楔形破坏、倾倒破坏、崩塌和溃屈等, 其中楔形破坏、倾倒破坏、崩塌和溃屈均为台阶的局部破坏, 对于整个露天采场的高陡边坡而言, 圆弧形破坏应为其主要破坏模式。     

土钉支护结构的修正折线破坏模式研究

基于土钉支护结构的对数螺旋破坏模式及折线破坏模式,建立了修正折线破坏模式。修正折线破坏模式继承了传统折线破坏模式及对数螺旋破坏模式的优点,较符合工程实际,且破坏模式的确定方法较为简洁。通过工程实例,验证了修正折线破坏模式是有效可行的。     

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。     

采动影响下工作面巷道变形破坏机理研究

研究了采动影响下巷道变形破坏的特征,并分析了采动影响下巷道变形破坏的机理。结果表明:采动影响下巷道变形破坏以底鼓和片帮为主要破坏形式,其破坏机理为采场支承压力通过煤柱向底板施加的附加力引起底板挠曲断裂和两帮煤体的剪切破坏,两帮的变形破坏加剧了底板的破坏程度和范围,最后两者不断发展直到平衡。     

深部厚煤层沿底巷道两帮变形破坏机理研究

为解决深部厚煤层沿底巷道变形大、围岩维护难题,以营盘壕煤矿2201工作面运输巷为工程背景,分析巷帮变形破坏特征及关键影响因素,基于巷帮应力状态分析,探讨巷帮围岩变形破坏机制,引入梁柱力学模型和剪切滑移破坏模型,确定巷帮综合破坏深度和锚杆长度,并运用数值计算方法对其进行系统模拟研究和论证。结果表明：两帮上部片状破裂,中上部层状开裂,中部块状剥落碎胀鼓起明显;支护系统欠合理、巷帮煤体性质变化、断面大、地应力高是造成巷帮变形破坏的主要原因;巷帮围岩变形破坏表现为浅部动态卸荷劈裂破坏、中深部(单侧无侧限)单轴压缩劈裂破坏(合称为“H”型破坏)和深部不完全共轭剪切破坏(“Y”型破坏)的“H+Y”型破坏机制,能够解释现场调研发现的煤巷变形破坏特征和现象;梁柱力学模型和剪切滑移破坏模型能够反映巷帮围岩的稳定性,综合破坏深度等于拉伸(劈裂)破坏深度与剪切(压剪)破坏深度之和;数值模拟与理论分析结果较为一致。     

露天矿边坡局部破坏形式分类及破坏机理分析

针对露天矿开采过程中高陡边坡破坏形式的分类及损伤机理进行研究。以金川集团露天石英矿边坡监测预警项目为研究背景,运用Matlab软件对位移监测数据进行分析,将边坡的位移场与边坡的破坏形态相结合,对边坡破坏形态进行分类,可分为下滑式、张拉式、侵蚀式、复合式。其中下滑式、侵蚀式破坏发展迅速、破坏程度大,张拉式破坏发展缓慢、破坏程度小。又进一步研究了边坡各破坏形式发生的内部机理,并针对边坡的破坏形式提出了具体的加固措施。     

徐淮地区煤矿竖井变形破坏特征与机理探讨

从破坏区域分布，破坏位置，破坏时间方面阐述了竖井变形破坏特征。对现有的竖井变形破坏机理假说进行了再讨论，提出了竖井变形破坏“三因素综合破坏机理”的观点。     

尾矿坝液化流滑破坏模型与稳定措施研究

上游法尾矿坝浸润线较高,大部分坝体处于饱和状态,地震作用下易发生液化流滑破坏。通过分析尾矿坝地震灾害,初步研究了尾矿坝流滑破坏机理,从基础破坏、初期坝破坏、子坝破坏和内滑破坏方面提出了4种流滑破坏模型,探讨了针对尾矿坝流滑破坏的稳定措施及其加固效果。研究成果对指导尾矿坝抗震设计、提高矿山安全管理水平及降低灾害损失具有重要意义。     

螺纹联接防松方法的有限元分析

破坏螺纹联接的防松方法在机械设备上有着广泛的应用,它破坏机理复杂,破坏力选择和破坏设备设计一直是设计者面临的难题。针对破坏螺纹联接的防松方法,利用有限元方法详细研究了破坏的力学过程,得到整个过程冲头的受力变化,掌握了破坏机理。分析结果为破坏螺纹联接装置设计和动力选型提供了理论指导。     

岩体崩塌的早期预警方法与试验验证

岩块体崩塌的早期预警一直是岩土工程灾害研究的热点和难点问题。传统监测方法大多关注于破坏阶段,因此很难实现崩塌等脆性破坏灾害的早期预警。实际上,崩塌通常经历分离和破坏两个阶段。关注分离破坏阶段的前兆事件,可更快提醒公众在灾难性的崩塌事件之前寻求庇护。本次实验应用激光多普勒测振技术,通过新型物理模型实验,开展危岩分离破坏前兆现象识别研究。实验采取新型的冰冻实验方法来模拟岩块体黏结强度不断降低,块体随着时间推移,稳定性不断降低,最终于117 s发生破坏。监测结果显示,频率监测指标分别在50 s和115 s发生分离和加速破坏前兆。基于分离阶段破坏前兆识别提前67 s实现预警,而基于加速破坏阶段的破坏前兆识别则在破坏前2 s触发预警。相较于传统的基于破坏前兆识别的预警思路,基于分离破坏前兆识别的预警方法提前65 s对岩块体崩塌破坏进行预警,具有更好的时效性,可有效利用早期预警的"黄金期",为工程中更好地应对崩塌灾害争取时间。基于分离破坏前兆识别的岩块体崩塌灾害预警思路是矿山等高陡边坡岩体崩塌等脆性破坏灾害应急预防的发展方向。     

不同应力水平下大理石蠕变损伤声发射特性

为研究不同应力水平下岩石的蠕变损伤与破坏规律,保持大理石分别在裂纹压密阶段、弹性变形阶段、裂纹的稳定扩展和扩容阶段与裂纹的非稳定拓展至破坏阶段处于蠕变应力作用,之后卸载重新加载至破坏,同时采集试验过程岩石的声发射数据。试验结果表明:前两个阶段应力持续作用下岩体承载能力增强,声发射AE数较少,以微裂纹闭合为主,之后加载破坏时AE数明显增多,产生时间也有所提前,b值下降时间更早;而后两个阶段应力持续作用下大理石发生蠕变破坏,裂纹的稳定扩展阶段和扩容阶段大理石发生突发式破坏失稳,只在破坏突然产生较大的AE数和能量释放率,最终破坏为主裂纹贯通破坏;裂纹的非稳定拓展至破坏阶段大理石发生渐进式失稳破坏,AE数持续产生,破坏前AE数和和能量释放率增加不明显,最终破坏为多条裂纹贯通破坏。     

基于界面模型的煤岩体冲击破坏特性研究

煤岩两体结构是煤岩体发生冲击破坏时的基本结构,采用RFPA数值软件探讨煤岩体中界面倾角与深部开采条件下围压对煤岩体冲击失稳破坏的影响。模拟结果表明:煤岩体的声发射能量特性与抗压强度呈现相同的变化规律,倾角越大,冲击破坏的危险性越低,界面滑移破坏的危险性越高;煤岩体在高地应力大倾角下抗压强度大小主要由围压来决定。煤岩体的破坏模型以45°倾角为界限,分为压剪破坏和界面滑移破坏2种,当α<45°时,煤岩体呈现压剪破坏特征;当α≥45°时,破坏模式转变为以煤岩交界面的滑移破坏为主。     

华东地区立井井壁破坏原因浅析华东地区立井井壁破坏原因浅析

根据华东地区立井井壁破坏位置、地层条件及破坏时间，对立井井壁破坏特征进行分析。初步分析表明立井井壁破坏的主要原因，是立井井壁和周围地层间垂直方向上相对运动产生井壁外侧面向下的“井壁负摩擦力”，造成井壁内应力超过原来设计中取无负摩擦力时的允许值，导致井壁破坏。根据华东地区立井井壁破坏位置、地层条件及破坏时间，对立井井壁破坏特征进行分析。初步分析表明立井井壁破坏的主要原因，是立井井壁和周围地层间垂直方向上相对运动产生井壁外侧面向下的“井壁负摩擦力”，造成井壁内应力超过原来设计中取无负摩擦力时的允许值，导致井壁破坏。     

采后底板破坏深度探测与数值模拟研究

为探究祁东矿8231工作面采后底板破坏影响范围,采用数值模拟及地质雷达探测法,对8231工作面底板破坏特征进行研究.结果表明,工作面底板破坏起始于工作面前方一定范围,随着工作面推进,煤层底板破坏深度不断增加,同时,回采巷道受掘进和采动的双重扰动,其底板破坏范围稍大于工作面底板破坏范围;8231工作面底板破坏深度数值模拟...     

不同侧压系数下的马蹄形洞室岩爆过程模拟

利用 RFPA2D模拟了硬脆性岩体中马蹄形洞室的岩爆过程,再现了由于侧压系数不同,导致洞室岩爆破坏位置有所不同。当λ=1/2时,岩爆破坏主要表现为两帮破坏;当λ=1时,岩爆破坏主要表现为拱顶;当λ=2时,岩爆破坏主要表现为拱顶和两帮的破坏。     

动静组合加载下白云岩碎屑破坏特征研究

利用改进的三轴霍普金森压杆(SHPB)动静组合加载实验装置,对某矿深部白云岩试样进行常规动态加载及动静组合加载室内试验,收集破坏后的岩石碎屑,针对碎屑特征做分类的测量分析,包括碎屑质量、长度、宽度和厚度。并对不同粒径范围内的碎屑数量、质量分布、破坏形态等作分类研究,分析冲击荷载在不同静应力状态下对碎屑特征的影响,讨论冲击过程中白云岩的破坏特性。研究结果表明:冲击荷载下轴压会加剧岩石的破坏程度,破坏模式多为拉伸破坏且对碎屑形态的影响较明显;围压的存在会降低岩石的破坏程度,并使其破坏模式由拉伸破坏逐步转变为剪切破坏;当静力一定时,岩石破坏程度会随动载荷的升高而增大,但碎屑形态受其影响较小。     

岩石剪切破坏过程的能量耗散和释放研究

地下工程的特殊地质环境和岩石自身的构造(存在微裂隙)决定了岩石的破坏主要以压剪破坏为主.而地下硐室的破坏如岩爆等也以剪切型破坏为主.剪切型裂纹与张性裂纹的不同使得岩石破坏时释放出较大的能量.岩石破坏过程中自身力学参数的弱化,使得应力应变关系并不能准确反映岩石变形破坏的本质.因此,以能量的耗散和释放原理,分析了岩石变形破坏过程中的能量变化,并以单轴压剪破坏为例研究了岩石破坏过程的各种能量的传递、转化关系,计算了压剪破坏后岩石释放的各种能量所占总变形能的比例,对认识硐室围岩应力重分布后积聚的可释放变形能的能量分配,硐室发生岩爆时动能大小及岩爆的量级,具有一定指导意义.     

科卡金矿边坡岩石力学试验

通过岩石单轴压缩试验,获得岩石的基本力学性质指标,分析岩石的破坏形式,利用声发射装置探讨岩石试件在压缩过程中内部能量的变化及破坏过程。结果显示,边坡岩石属于硬质岩,在外荷载达到抗压强度时,瞬间发生破坏,破坏后岩石呈碎块状,表明该岩石破坏类型为脆性破坏。