大型露天矿山边坡岩体结构与破坏模式分析

以水厂铁矿矿区地质环境、构造、地层、岩性与水文地质条件为基础，进行了边坡岩体工程地质岩组的划分与边坡岩体的结构分析。根据岩体的结构特征、结构面的产状与采场边坡方位的空间组合关系，确定了边坡岩体的结构类型和边坡潜在的破坏模式，为边坡工程的稳定性分析与治理提供了必要的依据。     

安庆铜矿岩体稳定性的工程地质研究

矿床开采时岩体的自然平衡状态被破坏，形式和程度各异的工程地质问题会随之发生，影响矿山的安全生产，为查明安庆铜矿采区的工程地质条件，评价其岩体稳定性，在收集和事理原有资料的基础上，对１＾＃矿体回采区段的岩体工程地质条件进行了详细的调查。并应用有关力学理论和方法划分了工程地质岩组和岩体结构的类型，对岩体的稳定性进行了质量评估，系统地论证了采区的岩体工程地质条件。     

仓上金矿露采边坡破坏模式分析

本文根据仓上金矿的工程地质条件,详细地分析了岩组的工程地质特性和各级结构面的组合特征,确定了采场边坡岩体结构类型和边坡的破坏模式。     

北山矿Ⅳ号采空区围岩工程地质调查与评价

根据工程地质现场调查资料,对北山矿Ⅳ号采空区围岩的工程地质、水文地质条件及岩体力学特性进行了分析,运用岩体工程地质力学方法进行了工程地质岩组划分、节理裂隙统计和岩体结构分类,运用G ISR方法对不同岩组的岩体质量进行了分类和评价。     

板裂介质围岩中的隧道衬砌与围岩相互作用机理

围岩的破坏，通常所指的是张破坏和剪破坏。在岩体力学中，岩块沿着结构面滑动，剪切带内岩体决滚动，已经披认为是常规的岩体破坏机制。但还有几种破坏形式屡见不鲜，如层状围岩中的倾倒变形、溃屈破坏和地下顶板发生弯折破坏等。这几种破坏的特点是层间错动极为发育，它将坚硬的岩层分割成板状或碎裂状结构。孙广忠先生将此类围岩结构称为板裂结构。其中渍屈和倾倒变形是板裂结构所特有的两种破坏形式，是结构失稳的表现。结合工程实例对板裂介质围岩中的隧道衬砌与围岩相互作用机理进行了研究与验证，其成果可为板裂介质围岩中的工程衬砌设计提供技术指导。     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征,传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性,提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值,经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC,壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据,并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型,采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数,通过蒙特卡罗法对其进行统计分析,确定了边坡的破 坏概率,并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性,是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征,传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性,提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值,经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC,壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据,并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型,采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数,通过蒙特卡罗法对其进行统计分析,确定了边坡的破 坏概率,并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性,是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

青海夏日哈木镍钴矿区露天采场工程地质条件与岩体质量评价

通过对青海夏日哈木镍钴矿区的现场调查,获得矿区工程地质特征,对调查数据进行分析。根据矿区工程地质调查统计资料、矿岩岩石力学性质试验结果等,采用工程岩体分级标准,对矿区分布的主要岩组进行岩体质量分析评价。将区内岩体工程地质类型划分为4个工程地质岩组,根据岩体基本质量的定性特征和岩体基本质量指标BQ两者相结合确定岩体基本质量级别,为矿区稳定性分析提供了理论依据。     

砂岩蠕变过程中的渗流特性试验研究

岩体是由岩块,结构面和结构面内充填物构成的结构体,在岩体结构的控制下,岩体的变形破坏是复杂的。通过采用RLW-2000型微机控制煤岩三轴流变试验机对水压-应力耦合作用下的脆性砂岩试件蠕变特性研究,认为在实际渗流岩体中,岩体渗透系数与岩体周围应力状态关系密切相关,渗透系数伴随围压增加呈现减小趋势,孔隙水压的上升,在一定范围内使得渗透系数发生变化。且最终孔隙水存在的力学以及侵蚀作用,在试件蠕变变形的过程中加快了试件的破坏速度。     

喀拉通克铜镍矿二期工程开采工程地质评价

对喀拉通克铜镍矿二期工程开采区域的工程地质、水文地质条件,矿区的地应力场及岩体力学特性进行了详细的调查评价,运用岩体工程地质力学方法进行了工程地质岩组划分、岩体结构分类,并对不同的碉体结构类型的岩组进行了声波速度测试。为二期工程开采过程中矿区的稳定性评价提供了重要依据。     

兰山采场南帮边坡岩体结构面探讨

通过对兰家火山露天矿边坡岩体中结构面的探讨,论述了不同类型的结构面对边坡稳定性的影响程度,从而阐述了露天边坡开展岩体结构面调查研究的重要性。     

裂隙倾角与密度对深部岩体岩爆倾向性影响的数值模拟研究

工程岩体是由节理、裂隙等结构组成的不连续介质体,深部巷道处于高地压、强扰动的复杂工程环境中,裂隙岩体的岩爆倾向性是深部工程安全稳定性研究的重要课题。本文以矿井深部巷道为研究对象,构建裂隙岩体模型;利用数值模拟手段通过单轴压缩试验,分析不同裂隙产状岩体的能量、强度特征。试验结果表明:裂隙弱化了岩体的力学参数,裂隙倾角和裂隙密度是影响岩体强度和岩爆倾向性的重要指标;裂隙倾角越大,岩体所存储的弹性应变能越高,岩体岩爆的可能性越大;裂隙密度对裂隙岩体弹性应变能的大小影响较小,裂隙岩体的岩爆倾向性主要受裂隙倾角的影响。研究成果对为深部工程裂隙岩体岩爆预测提供了科学的依据。     

分形理论在岩体质量评价中的应用及分级指标值的确定

为了更全面的评价岩体质量,克服传统的岩体质量等级分级方法如RQD,RMR和BQ等未考虑岩体中的节理、裂隙的不足,根据岩体结构面的自相似特征,应用分形理论来对其进行研究．运用盒计维数法对某地下工程岩体结构面分布的分形维数进行计算,验证了岩体结构面分布的分形特征．对计算结果数值分布的规律分析发现,分形维数越大,岩体质量越差,表明岩体结构面分布的分形维可以作为评价岩体质量的指标．并通过分维数D与RQD,RMR和BQ的拟合,给出岩体质量分级指标D值,从而提出一个以岩体结构面分形维数为分级指标的岩体质量评价方案．     

采动破碎岩体的动态碎胀性物理模拟的研究

通过相似材料模拟试验,研究了长壁全采、部分开采条件下不同区域、不同高度采动破碎岩体的动态碎胀变化规律,总结出长壁全采时位于采空区边界内附近的破碎岩体碎胀系数最大,条带部分开采比长壁全采时岩体的碎胀系数小得多,部分开采时岩体的碎胀系数随高度波浪变化及在加载时煤层区域可压缩量较大的重要规律。     

某深井矿山岩爆预测模式研究

针对某深井矿山的微震监测信息,采用地震学原理进行震源参数量化计算,结合现场岩爆记录,对井下地压活动与微震参数时空变化的响应规律进行了研究.结果表明:一定时间域内微震参数的空间变化反映了岩体的应力分布状态,可做为岩爆危险区识别的依据;一定空间域内微震参数的时间变化与岩体破裂过程紧密相关,震源参数随时间突增、骤减等异常变化表征岩体不同的变形阶段.基于研究结果,提出以应变硬化结束应变软化开始的时间点作为岩爆预警点,构建了该矿岩爆预测的一般模式,实际应用效果较好,为类似矿山的岩爆预测提供了借鉴意义.     

浅析湖北省地质灾害与岩土体类型的关系

岩土是各类地质灾害发生、发展的物质基础,它们的性状制约各类地质灾害发生的可能性和发育生成时间的长短。岩土体结构及构造特征的差异,是引发各类地质灾害的关键因素。统计表明,地质灾害点发育密度最大的是碎屑岩区,滑坡最大规模出现在碎屑岩区,灰岩区中发生崩塌最多。简要分析了湖北省地质灾害发育程度与岩土体类型的对应关系。     

巷道围岩渗流场和应力场各向异性特征分析及应用

依托范各庄煤矿12号煤层底板的砂岩巷道工程实际,应用岩体结构面非接触测量（ShapeMetriX3D）系统,对巷道开挖面进行岩体结构面数字摄影测量及识别,得到岩体结构面的几何分布参数;在此基础上,利用Mont-Carlo方法生成裂隙网络,分别利用离散介质渗流方法和几何损伤理论计算岩体的渗透张量和弹性张量,研究了岩体力学参数各向异性和尺度效应;最后,建立了平面应变情况下的巷道围岩各向异性渗流力学模型,采用COMSOL Multiphysics多物理场分析软件,计算得到了可以考虑节理分布特征的巷道围岩应力场和渗流场,并讨论了岩体力学性质主方向对围岩应力场、渗流场及损伤区的影响。研究表明,岩体的各向异性对数值模拟结果影响显著,等效连续介质的各向异性模型能考虑岩体结构面的影响,更符合工程实际。     

不同动载对煤岩块的破坏作用数值模拟

以HJC本构模型进行数值模拟,分析动载作用下煤岩块的应力场、应变场及能量场动态变化过程。结果表明:载荷变化率的改变对煤岩块的破坏形态影响最大,其次是载荷的最大压力值,最后是作用时间;5种载荷压力形式下,煤岩块的动能、内能和总能量3种能量随时间变化趋势一致;煤岩块未破坏时,3种能量随时间增加;煤岩块发生破坏时,动能最终降为0,内能有所降低;煤岩块破坏越严重,3种能量降低的程度越大。煤岩块达到临界应力时只是发生轻微破坏,随后达到最大总能量时才发生严重破坏。压力和作用时间达到一定值时煤岩块才发生破坏,载荷变化率方向的改变增大了煤岩块的破坏能力。     

巷道围岩岩体质量分级的可拓学模型及其应用

基于物元模型和聚类分析,提出了围岩岩体质量分级的可拓聚类预测方法。先利用岩体质量等级和影响因子,构造经典域物元和节域物元,然后应用物元和可拓集合中的关联函数,建立围岩岩体质量预测等级模型,通过聚类分析,得到围岩质量分析的预测结果。结果表明可拓学模型预测性能良好,预测精度高,是围岩岩体质量分级预测的一种有效方法,可以在实际工程中进行推广应用。