双断层构造段围岩体的力学行为研究

为了研究巷道断层处围岩体的力学行为,基于岩石力学的弹塑黏性理论,建立了过断层围岩体的物理模型,分析了不同物理参数对围岩体力学行为的影响;同时通过有限元模拟了围岩体周围应力场的分布。结果表明:断层段围岩体起始应变、起始应变率和稳定应变率均随围岩体应力增大而增加;当断层处围岩体应力小于断层滑移的极限应力时,岩体应变呈线性增长,应变率保持恒定,当其应力大于断层滑移极限应力时,应变率在起始阶段逐渐减小随后保持恒定,且完整岩体弹模的增加使得岩体初始应变减小,断层岩体弹模的增大减少了岩体达到稳定应变率的时间;此外发现围岩体第一和第二主应力的应力集中发生在断层两端,方向集中指向断层,而围岩体第三主应力的应力集中发生在断层和巷道的交叉处,方向集中指向巷道。     

地应力对玻璃钢套管抗挤强度影响的分析

在煤层气开发活动(如注水、压裂)的过程中,当套管穿过复杂的地质构造时,任何一层地质结构发生变化,都会使得区域构造发生小范围变化,这些变化会引起局部构造应力场发生较大的改变,导致套管所受的应力发生变化.鉴于此,本文基于地应力作用下套管的力学模型,利用有限元数值模拟软件,分析均匀地应力与非均匀地应力对玻璃钢套管强度的影响.分别研究这两种情况下套管失效的过程,重点分析均匀地应力下套管内部Mises应力分布规律,以及非均匀地应力对套管抗挤强度影响的规律.并编制了计算均匀地应力及非均匀地应力条件下套管抗挤强度计算的程序.     

双根恒阻大变形锚杆在冲击载荷作用下的理论模型

为了指导工程开采中动力灾害下恒阻大变形锚杆群对围岩体的稳定性支护,基于双根恒阻大变形锚杆的并联支护原理和霍普金森冲击作用下双根恒阻锚杆的拉伸实验研究,建立了并联作用的双根恒阻大变形锚杆在冲击载荷下的力学模型,并且通过实验结果对比验证了理论模型的可靠性和正确性,进一步得到了双根恒阻大变形锚杆的位移时程曲线和载荷位移关系曲线。研究表明:并联作用的双根恒阻大变形锚杆在冲击载荷作用下,首先通过杆柄的拉伸产生弹性变形;当杆柄内力达到锚杆恒阻力后,开始产生结构变形,套管和杆柄发生相对滑移;套管速度减为零时,结构变形结束,套管和杆柄共同弹性恢复。此外,冲击载荷作用下双恒阻锚杆的位移峰值要明显滞后于载荷峰值。