不同倾角煤岩组合岩石力学试验及破坏特征

薄煤层开采条件下多为煤层与岩层复合结构,为提供可靠的开采环境与支护稳定,深入研究煤岩体的岩石力学特征具有重要的意义.通过RMT-150C岩石力学试验机分别对煤岩接触面倾角0°,15°,30°,45°,60°进行一次单轴压缩试验,分析倾角不同的煤岩组合体强度和变形破坏特征.研究结果表明:煤岩组合体的破坏强度接近煤单体的抗...     

聚丙烯纤维加筋固化尾砂强度及变形特性

针对胶结充填体脆性强、易开裂等问题,以聚丙烯纤维为加筋材料,通过设置水泥与尾砂质量比为1∶10和1∶20,纤维掺量为0、0.05%、0.15%和0.25%的充填体进行无侧限抗压强度试验,探究纤维掺量对胶结充填体强度及变形特性的影响,借助扫描电镜（SEM）,从微观角度探讨纤维对充填体力学性质的作用机制。研究结果表明:充填料浆的屈服应力随纤维掺量增加呈线性增大,其流态模型符合Bingham流体;随着纤维掺量的增加,充填体的无侧限抗压强度呈先增大后减小趋势,纤维最优掺量为0.15%;掺入纤维有效地减缓了裂纹的扩展,约束了充填体的变形,充填体的峰后应变软化延长,残余强度增大,破坏特征由脆性向延性转变;纤维的加固效果主要受纤维与尾砂?水泥基体界面之间的黏结与摩擦作用控制。      

高应变率下红砂岩"冻伤效应"

对低温冻结红砂岩进行动态冲击实验,研究高应变率下红砂岩动态力学特性的温度效应,运用损伤理论和能量理论,分析不同负温对红砂岩强度、损伤变量及能量耗散的影响,结合断口形貌分析,探究红砂岩在较低负温下动态力学强度出现劣化的原因.研究表明:较低的负温(-30℃后)会使红砂岩出现"冻伤",导致高应变率下岩石动态力学强度的急剧降低,宏观上则容易出现动力扰动下的瞬时工程灾变.根据断口形貌分析,较低的负温会导致红砂岩内部组成物质间界面处生成大量裂纹,这些裂纹尖端塑性变形能力差,在高应变率加载下极易失稳扩展发生低应力脆性破坏,而胶结物由于组成矿物成分复杂更易受负温影响,因此在动荷载和负温双重作用下往往是胶结物处先产生破坏,进而引起红砂岩整体的破裂.      

基于GAN的岩石CT图像超分辨算法

岩石电子计算机断层扫描（Computed Tomography,CT）图像可使岩石内部结构可视化,故可以作为评估油气储藏量的依据。但是,受采集条件的约束,岩石CT图像往往分辨率低、细节较模糊。因此,本文基于生成对抗网络（Generative Adversarial Network,GAN）方法引入岩石孔隙度损失,在原有损失函数约束的基础上增加新的约束项,并进行4倍超分辨重构实验,通过峰值信噪比（Peak Signal to Noise Ratio,PSNR）和结构相似性（Structural Similarity Index,SSIM）的指标比较重建结果。结果表明,本文方法在指标和视觉上均取得了良好效果。     

两统计参数评估结构面粗糙度探讨及试验验证

岩体结构面粗糙度定量化表征对结构面力学性质精准描述具有重要意义.研究表明,在量化结构面粗糙度的众多统计参数中,均方根Z2和结构函数SF与巴顿10条典型节理轮廓线的粗糙度系数JRC值相关性最好.然而,采样间隔是制约其实践应用的重要瓶颈.基于此,应用数字图像处理技术,首先计算10条节理线在采样间隔SI∈[0.2mm,10 ...     

大采高综采工作面煤壁片帮影响因素分析及控制措施探析

为有效防治大采高综采工作面的煤壁片帮现象,介绍了综采工作面常见的煤壁片帮形式,分析了影响工作面煤壁片帮的因素,并通过创建煤壁片帮几何模型,进行数值模拟分析,进一步验证了大采高综采工作面煤壁片帮的形式主要为拉伸破坏和剪切破坏,同时随着采高的增大,其破坏形式由剪切破坏逐步变成拉伸破坏,这两种破坏形式所形成的叠加破坏区会越来越大,叠加区的煤体结构会变得很不稳定,最终很容易出现片帮现象,基于此总结了一些防治煤壁片帮的措施,为有效防治综采工作面煤壁片帮提供参考。     

约束灌芯混凝土砌块砌体轴压性能试验研究

以配筋砌块剪力墙结构端部受压区为研究对象,通过试验方法研究配筋砌块剪力墙端部受压区采用箍筋等约束后对剪力墙抗震性能的影响.共进行了24个采用8种不同方案的约束灌芯混凝土砌块砌体轴压试验,了解了约束灌芯混凝土砌块砌体轴压的破坏形态、承载能力和变形特征.通过对试验数据的分析,较详细地研究了各种形式横向约束件对灌芯混凝土砌块砌体强度和变形的影响,由试验分析结果可知:采用合理约束形式的约束砌块砌体的受压性能得到较大程度的改善.     

预测面外荷载下砌体墙板破坏模式的CA模型

基于典型墙板试验记录,提出了应用细胞自动机技术直接预测面外均布荷载下砌体墙板破坏模式的方法,其中一个传递函数被用来模拟边界效应向墙板内各个区域的传递和效应,由此产生了基础墙板和新墙板内各个区域的状态值,进而应用所建议的准则匹配两墙板内的类似区域,最后以两墙板的类似区域和基础墙板的试验破坏模式为依据,鉴别出新墙板的破坏区域,预测出新墙板的接近试验结果的破坏模式.     

两翼工作面采动影响下采区大巷围岩变形破坏特征

与单翼采区相比,两翼工作面开采能提高煤炭资源开采效率和巷道利用率,然而两翼工作面先后回采对采区大巷具有多次采动影响,易导致采区大巷围岩变形加剧,甚至破裂。本文通过数值模拟、理论分析和现场实测等方法,研究了内蒙古利民煤矿I0309采区大巷在两翼工作面顺序采动影响下的应力分布及变化特征,分析了采区大巷围岩大变形机理,确定了I030901工作面停采线合理位置,研究结果对两翼工作面开采采区大巷的稳定维护具有重要的参考价值。     

不同侧帮高度空区顶板破坏声发射特性研究

当地下空区采用充填处理时,由于充填很难接顶,最终仍会破坏地下空区顶板并导致地表沉陷。通过配制空区的相似模拟材料和制作不同侧帮高度的空区试件,在单轴压力试验机上运用纵向均匀加载的方式对空区顶板进行破坏,同时基于声发射技术了解空区顶板变形破坏过程。研究表明：不同侧帮高度的空区顶板从加载到完全破坏都分别经历了微裂纹压密阶段、弹塑性压缩阶段、塑形变形阶段、完全破坏阶段和破坏后阶段;空区模型侧帮高度越低,空区顶板达到破坏所需的应力峰值越大,所对应的纵向位移量越大,空区顶板越不容易被破坏;空区顶板受纵向加载作用时,最易破坏的部位为中心部位。