饱和含水量下三维高应力圆形隧道的破坏过程及特征（英文）

采用真三轴试验系统对含圆形贯穿孔洞的立方体花岗岩试样进行真三轴压缩试验,研究饱和含水量(SWC)对圆形隧道围岩破坏过程和特征的影响。SWC条件下板裂化破坏可分为4个阶段：平静阶段、屈曲变形阶段、岩片逐渐屈曲和剥落阶段及形成对称的V型槽阶段。当水平轴向应力和垂直应力保持不变时,板裂化破坏的严重程度随着侧向应力的增加而降低。在自然含水量条件下,圆形孔洞边墙发生具有动态破坏特征的强岩爆;在SWC条件下,破坏的严重程度降低,圆形孔洞围岩发生板裂化破坏,表现出渐进的静态破坏特征。因此,在深部地下工程中,水可以降低围岩破坏的严重程度,对岩爆防治具有一定的指导意义。     

单轴压缩作用下不同高宽比硬岩试样的破坏模式与板裂破坏机理（英文）

为了研究板裂破坏与试件高宽比(H/W)之间的关系以及板裂破坏的发生条件、破坏特征和力学机理,对6组花岗岩试样进行单轴压缩试验。利用应变监测仪和高速摄影仪记录试样的破坏全过程,通过分析应力、应变以及声发射的监测结果确定裂纹的发生和扩展路径。结果表明,H/W的变化可以改变试样的宏观破坏模式。当H/W降低至0.5时,试样破坏模式以板裂破坏为主;板裂破坏发生时试样承载力降低,裂纹拓展方向近似平行于加载方向。此外,发生板裂破坏的试样的裂纹扩展过程和声发射信号均呈典型拉伸破坏特征,表明板裂破坏本质上是一种特殊的拉伸破坏。     

不同侧压力系数条件下爆破扰动诱发巷道渐进破裂过程（英文）

采用实验和数值模拟相结合的方法研究静应力和爆破扰动所诱发的巷道围岩渐进破裂过程。研究结果表明:围岩的损伤程度由静应力加载和爆破动力扰动的双重作用所致,不同侧压力系数条件下静应力加载和爆破动载扰动条件下巷道围岩损伤破坏具有明显的差异性。初始应力条件控制着巷道围岩破坏区域的分布特征,爆破扰动会加剧巷道围岩的损伤深度和失稳破坏速度。垂向和水平静应力差值越大,爆破扰动造成的巷道损伤程度越大。爆破结束后,声发射活动性在较短的时间内恢复到稳定状态,且符合幂律衰减规律。     

不同强弱组合下岩-煤-岩串联模型的破坏特征(英文)

针对不同强度煤、岩单元建立4种不同强弱组合的岩-煤-岩三元体串联模型。通过对强-弱交界面的应力状态分析,建立交界面附近区域强、弱体的三轴压缩强度;基于三维快速朗格朗日元法,强、弱体均采用Coulomb-Mohr剪切破坏和拉伸破坏的复合应变软化模型,数值模拟4种不同组合三元体模型在不同围压下的应力-应变曲线特征,分析不同组合的剪切破坏带及塑性破坏区随围压的变化趋势。结果表明:强-弱组合体交界面的层间约束作用会派生出附加应力,导致交界面附近区域强体强度变弱,弱体强度增强;弱胶结软岩体和煤体在单轴压缩下呈现拉剪破坏,表现出明显的应变软化行为,随着围压的增大,拉伸破坏消失,向整体剪切破坏发展,但不同组合下的破坏带数目及破坏区域不同。该研究对地震、岩爆、矿山冲击地压等灾害机理研究具有重要指导意义。     

闪速吹炼炉内颗粒在不同操作参数下的分布与演化规律（英文）

通过开展工业试验揭示闪速吹炼炉内颗粒质量和粒径的分布与演化规律,同时研究不同配风参数对颗粒分布的影响。结果表明,颗粒在反应塔内的下落过程中,其平均粒径增长通常为2～3倍,且聚并后的大颗粒主要分布在料锥中部和外部;而导致该现象出现的原因是较高的湍流强度和颗粒分布密度、以及天然气燃烧的位置使该位置处颗粒升温熔融、并发生碰撞和聚并。另外,提高分散风与工艺风动量比能使物料颗粒在反应塔内的分布更加均匀,更有利于冰铜的氧化反应。相较于调整工艺风参数,改变分散风能更有效地提高颗粒的空间分布范围。     

单轴加载下含共面双节理双层复合类岩试样的力学行为与破坏特征（英文）

为研究节理与层理面对裂隙层状岩体裂纹演化的共同作用,对不同层理面倾角下,含多角度共面双节理的双层复合类岩试样进行单轴压缩试验和数字图像相关试验。由试验结果可知,层理面和节理对应力-应变曲线特征和强度参数有显著影响。试件的破坏模式分为4种不同类型。层理面的存在抑制了岩桥区域裂纹的贯通,层理面倾角的变化对裂纹扩展路径和破坏模式的转变有较大影响。对于层理面倾角为30°和45°的试件,节理倾角越大,层理面对试件破坏特征的影响越小。此外,观测到一种从层理面上萌生并且更容易在试件上层扩展的拉伸裂纹。