隧道施工过程中围岩地应力状态的数值分析

以现场调研资料为基础,应用数值分析方法,模拟研究了隧道开挖过程中围岩地应力状态的变化特征.     

深井破碎围岩条件下煤巷锚杆构件合理配套

基于徐州矿区张小楼井24302工作面运输平巷的地质条件，在深井破碎围岩条件下进行了煤巷锚杆支护试验，介绍了锚网带索支护技术参数和不同构件配合支护的巷道矿压显现．根据顶板锚杆螺母撕裂和穿过托板与钢带导致的锚杆支护失效问题，在实验室完成了锚杆、托板、钢带和螺母等支护构件配合的力学性能试验．试验表明：直径20mm的螺纹钢锚杆杆体性能稳定，破断载荷均在186kN，杆体和螺母的螺纹配合完好，顶圆底四方螺母能与托板和钢带很好地配合，外接圆直径为38mm的六方螺母与托板和钢带不能很好地配合．深井高应力破碎围岩条件对锚杆支护系统中的锚杆、锚固剂、托板、钢带和螺母等构件的力学性能配合要求高，它们的力学性能应基于锚杆的破断力合理配套．     

无煤柱无掘巷开采自成巷道围岩结构控制及工程应用

鉴于传统留煤柱开采方式资源采出率低、巷道掘进率高等问题,基于切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术思路,提出了无煤柱无掘巷开采技术,通过与传统留煤柱开采工艺对比,详细阐明了无煤柱无掘巷开采技术工作面的开采方式及巷道形成原理。通过分析工作面回采过程中顶板岩层运动特征,建立了无煤柱无掘巷开采自成巷道围岩结构力学模型,导出了顶板支护阻力表达式并分析了支护阻力影响因素。针对顶板岩层运动特征,研究了无煤柱无掘巷开采配套支护技术。提出了无煤柱无掘巷开采分区治理技术,将成巷区的加强支护分为密集支护区、间隔回撤区和完全回撤区3个区域,提出对不同的支护分区采取不同的支护对策,并在现场进行了工程应用试验。现场工程试验效果表明,无煤柱无掘巷开采实现了盘区内工作面的回采不再需要提前掘进回采巷道、且工作面间无需留设护巷煤柱的开采目标。     

织金磷矿在盐酸中的酸解工艺研究

设计了一个4因素5水平正交实验,对磷矿石的盐酸酸解工艺进行了研究,确定了织金磷矿的最佳盐酸酸解工艺.利用正交实验结果分析了酸比、酸质量分数、温度、粒度4种因素对磷矿石中P2O5浸取率的影响.同时得出最佳酸解条件:酸比105％,液固比260％,温度45℃,粒度200目,此时磷矿石中的P2O5的浸取率可以达到98.74％.     

盐酸法饲料磷酸盐生产中应用氯化钾（氯化钠）、碳酸钙复合脱氟剂的研究

对贵州开阳磷矿用盐酸法生产饲料级磷酸氢钙的生产工艺,应用氯化钾(氯化钠)、碳酸钙复合脱氟剂进行了实验研究,得出了用复合脱氟剂脱氟的操作控制要点。实验数据表明:在一定的条件下,复合脱氟剂脱氟工艺所得的溶液和成品均合格,矿粉和盐酸的单耗均有所降低,分别为1.554t和2.644t。     

低滤失液体系完善与降滤失工艺研究

针对于缝洞型碳酸盐岩储层,酸化压裂改造工艺已经成为重要的增储上产措施。而压裂液的滤失,极大的影响了酸化压裂的整体效果。进一步优化和完善酸化压裂注入液体系,对提高酸化压裂效果显得更为重要。通过调整稠化剂及交联剂分子结构以及优化体系配方,解决了交联酸酸液体系稳定性问题,实现深度酸压提供技术保障。分析了硅粉、淀粉和分散液三种暂堵降滤失剂的优缺点,提出了暂堵降滤失剂物理、和化学要求,采用可降解合成高分子颗粒材料将达到良好暂堵滤失效果。并结合研究区碳酸盐岩储层温度特点及压裂工艺的需求,通过现场试验,完成了120~160℃高温压裂液配方体系。     

新疆准噶尔地区与火山-浅成岩有关的金矿成矿系列

通过对新疆准噶尔地区金矿床（点）产出特征的研究，提出了“与火山－浅成岩有关的金矿成矿系列”，并划分了两种矿化类型，即浅成（低温）热液型和浅成岩－构造蚀变岩型。通过成矿地质特征的研究和总结，建立了该类矿床的成矿模式，初步提出了该类金矿床的找矿评价标志。     

中部“砥柱”锁固平面旋转切向层状岩质滑坡启动力学机理与稳定性判据

中部“砥柱”锁固平面旋转滑坡,是切向层状岩质斜坡在特殊的边界条件控制下,发生渐进性变形而形成的。其主要特征是：在平面上,滑体中部的潜在滑床面部位,岩层抗剪强度较高,出现坡体变形的相对锁固段：而由滑体中部向周围边界,坡体变形逐渐增大。且变形岩体围绕着滑体的中部呈现出平面旋转变形之趋势。引起滑坡平面旋转的根本原因是滑体在变形时,其所受诸力的合力不通过滑体重心,从而产生了使滑体发生旋转的力矩。其变形与破坏模式可以概化为：在自重力、滑床摩擦力、滑床锁固段阻力和滑体周围边界处围岩切层阻力的共同作用下,圆环状岩块(岩板)所发生的平面旋转变形以及临界状态下“锁固段”的旋转破坏问题。基于弹性力学的平面应力问题,分析了圆环状岩块的旋转应力场：并应用极限平衡方法,分析了旋转滑坡下滑失稳的启动条件和旋转滑动的力学机理,建立了滑坡稳定性的判据。     

考虑剪胀及软化的洞室围岩弹塑性分析的统一解

基于俞茂宏统一强度理论，考虑某些材料屈服后的强度衰减(塑性软化)和体积膨胀的特点，用弹性-塑性软化-塑性残余三线性应力-应变模型推导出了洞室围岩塑性残余区半径、塑性软化区半径、洞周边位移、围岩内任一点应力及围岩压力的解析表达式，给出了洞室围岩所处应力状态的判别式。得出的解答具有广泛意义，著名的Kastner公式、Airey公式和现有的一些结果为其特例。通过实例分析了剪胀、软化及不同强度模型对结果的影响。该结果在洞室围岩稳定性分析和加固等方面具有一定的工程实用价值。     

裂隙岩体局部化破坏多重势面分叉模型及其应用

采用多重势面弹塑性分又理论对裂隙岩体的破坏机制进行计算模拟。基于多重势面弹塑性理论分析局部化问题，构造了适用于裂隙岩体破坏的多重势面不连续分叉模型，建立了求解局部化方向的数值方法。在有限元方法的基础上，使用该模型计算了裂隙岩体的局部化破坏条带，即主开裂条带。相关的算例分析表明，这一模型用于分析裂隙岩体的局部化破坏是有效的。