竖向地震力对层面强度的弱化效应实验研究

采用振动模型实验,分滑体无节理发育、节理发育2种情况,做了在竖向振动荷载作用下层面强度的弱化效应试验研究。根据试验数据分析发现竖向地震力对层面强度具有弱化效应;随着垂直振动加速度的增加,顺层边坡岩层面内摩擦角的弱化值和弱化幅度均增大;滑体节理发育的情况下,层面弱化效应比无节理发育时明显,且随着竖向振动加速度的增加,这种效应更明显。     

宝日希勒露天矿采场边坡稳定性分析

通过宝日希勒露天煤矿采场西21和南29剖面稳定性模拟研究,表明可能引起采场边坡滑落的原因主要为组成露天矿边坡的岩层松软,抗剪抗压强度较小,排土场荷载及12煤层中厚度1～2 cm厚的软弱夹层构造作用,地下水使岩层强度弱化、弱层泥化,所以,对于采场边坡主要采取了疏干排水、压脚、削坡减重的防治措施。     

流固耦合作用下含缓倾软弱夹层边坡稳定及参数敏感性研究

含缓倾软弱夹层岩质边坡中,存在应力场、渗流场等多场相互作用。由于不同区域缓倾软弱夹层形成的地质条件和组成成分不同,导致软弱夹层力学参数各异,在渗流场和应力场耦合作用下软弱夹层力学性质相对于自然状态亦会产生变化,因此流固耦合作用下缓倾软弱夹层参数特征的研究成为边坡稳定性分析与治理工作中需要进一步研究的问题。为探求流固耦合作用下含缓倾软弱夹层典型相关参数对岩坡稳定性的影响程度,以四川省金顶黄山石灰石矿山边坡为研究对象,基于强度折减法和流固耦合理论对边坡进行稳定性分析,选取软弱夹层倾角、厚度、内摩擦角及黏聚力设计正交试验,并采用极差分析和单因素分析法对各参数在边坡稳定性分析中的敏感性进行研究。研究结果表明:在流固耦合作用下,软弱夹层厚度越大、黏聚力越高,边坡稳定性不一定越好;软弱夹层倾角越小、内摩擦角越大,边坡越趋向于稳定。     

弃采高变质煤下火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定的影响研究

火烧区煤层开采通常采取火烧高变质煤不进行剥采工作,只剥采原煤的方式开采,因此,弃采高变质煤下火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定的影响研究具有必要性。以别斯库都克露天煤矿KT2剖面为例,在弃采高变质煤方案下,研究火烧蚀变岩内摩擦角对露天矿边坡稳定性的影响,得到不同火烧蚀变岩内摩擦角条件下露天矿边坡的稳定系数,进而对边坡稳定性进行评价,为露天煤矿安全开采和边坡治理提供可靠依据。     

露天矿多软弱夹层边坡变形机理与形态优化研究

针对露天矿多弱层顺倾到界边坡形态设计问题,结合现场实际情况,通过对地质构造、岩层岩性、软弱夹层赋存情况等工程地质特征进行分析,基于刚体极限平衡理论与数值模拟的手段,研究了含多弱层-断层构造复合顺倾边坡的变形破坏特征、滑坡模式以及不同弱层对边坡稳定性影响程度;采用分段优化方式对到界边坡最终形态进行优化,确保了端帮到界开采过程中煤炭采出的安全高效,为类似边坡工程的滑坡防治提供参考。研究结果表明:露天矿含多弱层-断层构造复合顺倾边坡中,上部岩体含多弱层且岩层风化严重,强度较低,随矿坑深度增加,下部断层带处岩体对上部岩体的约束作用减小,露天煤矿端帮多弱层顺倾边坡的潜在滑坡模式为下部牵引致使沿弱层发生顺层滑动,软弱泥岩是滑坡的主控层,泥岩弱层和断层破碎带的相对位置关系是滑坡的主控因素;当F_5断层以上区段坡角为12°,F_5断层以下区段坡角为18°,整体坡角为14°时,边坡能够处于稳定状态。     

软硬互层顺层岩质边坡稳定性影响因素及失稳机理研究

软硬互层顺层岩质边坡的稳定性受多种因素影响,并且失稳机理十分复杂,难以进行针对性的防治。针对软硬互层顺层岩质边坡稳定性的影响因素,通过FLAC3D进行数值模拟,从岩层倾角、软硬岩层厚度比和岩性组合进行了研究。计算结果表明:随着岩层倾角的增大,顺层边坡从整体呈推移式破坏转向沿软硬岩接触面分层滑动;软岩和硬岩厚度的增加均会导致边坡稳定性下降,但是硬岩厚度大时,边坡主要沿软岩夹层滑动;黏聚力对边坡稳定性的影响要比内摩擦角大。     

某磷矿边坡软弱夹层抗剪强度指标的确定

软弱夹层的力学强度指标对边坡稳定性至关重要。本文选取已滑动边坡的2个典型剖面,采用试验和反算法综合确定合理的软弱夹层抗剪强度指标,为边坡稳定性分析提供恰当的计算参数。研究表明:反算法确定的边坡软弱夹层黏聚力c为28.8kPa,内摩擦角φ为16.6°,其值比试验确定的指标更符合实际情况,可见,只要弄清楚具体的滑面位置、滑动时的工况,明确安全系数,采用反算法确定的滑体抗剪强度指标是比较准确的。     

顺层采动边坡滑动面形成机制与演化模式研究

为了保证露天矿边帮压煤的最大限度安全开采,以典型顺层采动边坡为例,采用模型实验、数值分析和室内测试相结合的方法研究了端帮煤开采边坡变形破坏过程和滑动面岩土体性质演化规律。基于滑动面形成机制与发育特征,结合边坡变形破坏累计位移曲线将滑动面形成演化过程划分为3个阶段:水平应力传递及剪应力积聚阶段(原生弱层)、滑裂面形成及发生小变形阶段(层间剪切带)、发生大变形或最终失稳阶段(滑裂面),通过对各阶段滑动面岩土体性质进行测试分析发现,从原生弱层到层间剪切带发展过程中,滑动面岩土体结构变坏、性质变差,从层间剪切带到滑裂面发展过程中,滑动面岩土体反而强度再生、性质转好,在此基础上归纳得出顺层采动边坡滑动面形成演化模式。     

基于泥岩弱化的顺倾边坡失稳机理探究

在泥岩遇水软化的理论基础上,设计了不同含水率泥岩试样的剪切试验,深入探讨了泥岩软化过程中力学指标黏聚力和内摩擦角的变化规律;结合缓顺倾边坡失稳机理分析,推导出了安全系数表达式,揭示了泥岩强度变化对整体边坡的影响规律。结果表明:随着含水率的变化对泥岩的黏聚力和内摩擦角呈现出类似的变化规律,但是有所区别;黏聚力在试样含水率达到30%及以上时,才表现出下降趋势;而摩擦角从含水率25%就表现出来较为明显的衰减;煤层顶板泥岩的强度变化对整体边坡的稳定性起着关键作用,因此将硬岩之上可弱化层称之为关键弱层。     

巷道顶板承载梁结构强度参数衰减规律研究

煤岩材料破坏后的峰后塑性变形过程中强度参数逐渐衰减,材料结构承载能力下降,导致煤岩工程结构失稳。针对影响煤巷安全和稳定性的层状顶板结构强度和承载能力衰减问题,为了从宏观上揭示承载梁结构承载能力的弱化过程,提出用等效宏观强度参数的衰减规律揭示工程结构承载能力弱化本质关系的方法,建立了结构承载能力衰减模型,并使用FLAC计算软件进行结构承载衰减规律分析。研究结果表明:等效宏观强度参数黏聚力和内摩擦角随塑性剪应变归一化区间变量δ的增加呈三次多项式函数衰减的变化规律。     

立柱在冲击动载荷作用下的动应力及冲击力分析

建立了液压支架立柱的冲击模型,通过推算液压支架立柱等效刚度,应用能量法分析推导了液压支架立柱冲击动载荷系数的表达式,进而计算了不同立柱的等效刚度和动载荷系数,从而可以求得冲击过程对地基基础的最大作用力,为立柱冲击试验台的配套地基基础提供边界载荷数据,也为进一步研究立柱抗冲击性能奠定基础。因此,立柱冲击动载荷系数分析对于后续的立柱抗冲击性能分析和冲击试验台建设具有重要意义。     

轴对称零件拉深应力-应变的分析研究

由板料在拉深过程中各区域的变形状态建立起应力-应变计算的数学模型,对在圆角处的弯矩和法兰处的压边影响进行了分析,分别得出变形力的计算公式,并进行了试验,最后给出对其影响程度的结论。     

计算机动态图解证明△—Y形网路的非等效性

以计算机图象动态显示为手段，对△和Ｙ形网路的风网特征图进行动态变换。证明了△—Ｙ形网路变换的非等效性。这种变换存在着解的无穷性，并且仅适用于通风网路的结构和参数不变的状态。     

基于ANSYS WORKBENCH的多绳摩擦式提升机主轴有限元分析

以多绳摩擦式提升机实际工况下的力学理论为基础,通过ANSYS WORKBENCH建立了提升机主轴的有限元模型。主要分析了主轴在正常载荷和2种非常载荷下的等效应力和应变,从而找出主轴的危险截面所在之处,为多绳摩擦式提升机主轴的设计和计算提供了新的理论依据。     

黔中红粘土含水性及指标特殊性研究

红粘土是贵州省工程建设中遇到最多、分布最广的土类.该文通过对黔中红粘土含水性指标的试验和统计,发现黔中红粘土天然含水率和饱和度有自身的特点:一是高含水率指标与稠度状态指标的关系较特殊;二是普遍存在饱和度大于理论最大值的现象.结合红粘土特殊成分结构分析,认为其原因是红粘土中存在大量结合水.然后提出用"等效天然含水率"和"...     

复杂通风网络简化方法研究

 随着矿井通风系统日趋庞大,通风网络拓扑结构也更加复杂,这给矿井通风系统分析、优化和预测工作增加了很大难度。为实现对复杂通风网络的简化,提出复杂通风网络的等效简化、模糊简化和复合简化三种方法,并对等效简化过程中应遵循的原则和风阻、风机性能等参数的等效变换进行研究。最后结合在孔庄煤矿的通风网络解算中的应用,表明：对孔庄煤矿通风网络进行复合简化,能减少节点比例为35.9%,减少分支比例为38.6%,且误差不超过5%;若只对其通风网络进行等效简化,减少节点比例为27.2%,减少分支比例为29.1%,则不存在任何误差。     

矿井通风中矩形巷道动能当量直径的研究

在传统的矩形巷道摩擦阻力中,需用到流速或流量当量直径。然而,在管道单位长度摩擦阻力线算图中,运用两者查算矩形管道单位长度摩擦阻力(比摩阻)时,所得结论并不相同。为此,基于当量直径的定义,引入动能当量直径的概念并推导出数学表达式,以解决这种偏差。     

地层温度对科学超深井井壁稳定的影响

井壁稳定问题包括井壁坍塌和地层破裂2种基本类型,科学超深井钻探的目的层是处于高地应力、高地温和高地层压力的深部岩层,井壁稳定问题更加突出。以12000 m科学超深井为例,从地层温度入手,分析钻井液循环温度变化所引起的当量静态钻井液密度和环空压力当量密度的变化,以及温梯应力、温差应力对井壁稳定的影响。     

等价交换原则下的铀资源产品合理价格研究

采取国际上惯用于确定基准价格的等热值法来计算中美两国铀资源产品的合理价格,然后将其与国际市场上的现货价格进行比较。研究发现,中国的铀资源产品价格高于美国和世界市场,这表明在能源替代及等热值等价的视角下,现阶段中国适宜购进铀资源产品;而就发电效率而言,中国主要化石能源的发电成本高于美国与世界平均成本,说明中国发展核电较世界其他国家是具有比较优势的。最后建议铀矿资源产品的定价改革要考虑到铀资源的稀缺性,根据其他替代能源的价格及消费结构来对其进行定价。     

基于广义Hoek－Brown准则的边坡安全系数间接解法

为了将强度折减法与Hoek－Brown准则相结合,可通过2种方法间接得到安全系数,即直接折减Hoek－Brown参数及计算等效Mohr－Coulomb参数方法.理论分析表明,前者存在一定困难,因此选用后者.首先计算与Hoek－Brown参数对应的等效黏结力和内摩擦角;然后采用位移突变失稳判据,由Mohr－Coulomb强度折减法间接得到广义Hoek－Brown准则下边坡的安全系数.结果表明：间接计算方法方便可行,具有实用价值.