深厚覆盖层岩组划分及主要工程地质问题

深厚覆盖具有结构松散、岩性不连续，在水平和垂直方向有较大变化、成因类型复杂、物理力学性质呈较大不均匀性的特点。深厚覆盖层可按其成因、物质组成、结构特征及厚度变化等作为岩组划分的依据。宝兴水电站坝址覆盖层按此依据可划分为６大岩组。     

综采工作面覆岩破坏高度实测研究

确定导水裂缝带发育高度对于确保煤矿水体下安全生产以及地表水、地下水资源等的保护都具有十分重要的意义。陕蒙交界处某煤矿为了确保生产安全,在2201综采工作面上方,布置了2个钻孔,采用钻孔冲洗液消耗观测法和钻孔电视观测法,对覆岩破坏状态进行了实测。通过对实际观测资料的总结分析,获得了该区综采条件下的导水裂缝带、垮落带发育规律并进行了相关对比研究,研究成果为条件类似矿井缩小防水煤柱、提高采煤上限等提供了参考。     

软黏土中上覆荷载对注浆抬升长期效果影响的模型试验研究

利用注浆模型试验装置进行了一系列室内注浆试验,研究在不同上覆荷载条件下,软黏土中注浆抬升长期效果的变化规律,以及注浆间隔时间、土体超固结比和软黏土中加固措施对注浆抬升长期效果的影响。结果表明:正常固结土的最终补偿注浆率随上覆荷载的增大而减小,注浆峰值压力随上覆荷载的增大而增大,且与上覆荷载呈线性关系;总注浆量相同时,采用重复注浆方式时,上覆荷载较小时最终补偿注浆率小于连续注浆时最终补偿注浆率,上覆荷载较大时则大于连续注浆时最终补偿注浆率;相同上覆荷载条件下,重复注浆间隔时间越长,最终补偿注浆率越小;对超固结土,注浆抬升效果较好,最终补偿注浆率随超固结比的增大而增大,当上覆荷载大于75 k Pa或者超固结比增大到2.0后,最终补偿注浆率几乎不随上覆荷载的变化而变化;对软黏土进行预先加固后再进行抬升注浆,可显著提高其最终补偿注浆率,注浆抬升效果明显。     

特厚近直立煤层上覆煤柱诱发冲击地压的机制研究及应用

通过建立特厚近直立煤层开采中上覆煤柱的力学模型与数值模型,分析了上覆煤柱及其围岩的力学状态,得出上覆残留煤柱的存在对冲击地压有明显影响,其诱发冲击地压的机制为在高水平应力作用下,在煤柱边缘形成剪切区,剪切区的煤岩层存在应力集中并积聚了大量的弹性能,容易失稳诱发冲击地压。通过分析高能量微震事件的分布规律及冲击显现的震源定位,验证了煤柱诱发冲击地压的机制。针对这一诱发机制,对剪切区应用岩层注水及煤岩深孔爆破措施,有效地降低煤柱剪切区的应力集中程度,使煤岩层平稳地释放弹性能,降低了冲击危险性。     

“自保温轻集料混凝土砖”执行标准的讨论

根据对混凝土砖的检测及相关标准的研究认为：《轻集料混凝土小型空心砌块》（GB/T15229）不能作为用建筑垃圾生产的“自保温轻集料混凝土砖”产品标准,《混凝土小型空心砌块试验方法》（GB/T4111-1997）也不适用于“自保温轻集料混凝土砖”的检测;用建筑垃圾生产的再生混凝土砖应制订专门的产品标准;“自保温轻集料混凝土砖”目前可参照农业部编制的《混凝土普通砖和装饰砖》（NY/T 671-2003）作为产品检测依据。     

既有临空面对采空区上覆岩体爆破振速场的影响研究

采空区边界条件影响其上覆岩体爆破地震效应.基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,研究了采空区临空面、地表自由面及两种边界耦合作用下爆破地震波的传播机制与上覆岩体振速场的空间分布规律,以此为理论依据提出了上覆岩体分区准则.结果表明:采空区临空面改变爆破地震波传播路径,拐点对爆破地震效应具有显著衰减作用,可根据波传播途径拐...     

红泥坡铜矿采场覆岩变形破坏规律试验研究

为探讨红泥坡铜矿采场上覆岩层变形破坏、岩层冒落演化规律,采用相似模拟试验开展了相关研究。研究结果显示:在空场条件下,当开采至第三分段时,采场直接顶板发生冒落,冒落高度达8～10m,上覆岩层位移0.1～0.3m,若继续开采,采空区冒落高度达29m左右,上覆岩层最大位移达到0.6m;当矿体开采第一分段时,上覆岩层应力状态变化已发展至近地表覆盖层的局部区域,开采第二分段时,地下采动作用对近地表覆盖层应力场的影响范围逐渐增大且覆盖层呈现出不均匀的变形状态,若继续开采,上覆岩层应力场将受到明显影响,研究结果对矿山生产规划及岩层控制具有理论指导意义。     

覆岩结构类型与开采覆岩损害特征分析

煤层开采打破了上覆岩层原有的平衡,必然引起岩层的移动、破断,导致应力场和裂隙场的改变,工作面出现矿压显现。上覆岩层的岩性和组合结构对工作面开采覆岩损害特征分布影响显著,一般岩性越坚硬,上覆岩层应力集中程度越高,采动裂隙越发育,矿压显现也越明显;坚硬岩层尤其是关键层对覆岩的破断运动起控制作用,覆岩破断发展到一定层位后软弱岩层往往是抑制覆岩破断进一步向上发展的关键。当工作面上覆岩层同时存在远近场关键层时,近场关键层的周期性破断引起裂隙带范围内岩层的运动和工作面周期来压;而远场关键层的周期性破断导致地表裂缝或台阶下沉,工作面压力急剧上升,有时甚至导致煤矿动压灾害,尤其是远近场关键层同步破断时动力现象更明显。通过地面钻孔使远场关键层提前破断是防止此类动力灾害的关键。     

采场覆岩变形破坏模拟试验的光测方法对比

物理相似模型试验是煤矿采场上覆岩层变形破坏规律研究的主要手段,将BOTDA,FBG与DIC光测方法相结合,建立“点-线-面”的试验测试系统以提高测试精度十分必要。基于光测原理,分析了BOTDA,FBG和DIC技术的应变测量,探究了应变局部化带对DIC检测应变的影响,BOTDA和FBG测试本质上是一种“线应变”,而DIC是“面应变”。统计已有的试验研究,得出了不同工况下物理模型试验BOTDA,FBG光纤应变监测数据范围。搭建3 m平面应力相似模型,模拟煤矿工作面开挖77次,推进240 cm。通过埋设在模型内部的1根BOTDA传感光纤以及3个FBG传感器对模型关键层内部变形状态进行监测,同时以DIC实时观测模型表面变形,研究这3种不同的光测技术所获得的关键层应变测试结果,进行对比分析覆岩变形破坏规律,得出3种不同的光测技术测试应变的量化关系,并分析他们对应变测试存在差异的原因。试验结果表明,BOTDA和FBG的测试应变量级相同,在均匀连续变形区域DIC与BOTDA监测的应变比值为15.52~16.70,在非均匀变形区域DIC与BOTDA监测的应变比值为27~133;在应变曲线峰前阶段,DIC与FBG测试应变一致性好,峰后阶段DIC更好地反映了上覆岩层的变形;尽管在测试结果上有量级的差异,但随着岩层变形破断以及离层裂隙的张开、闭合,3种光测方法均可以反映岩层内外部同步性的变形,其发展趋势基本一致,BOTDA,FBG和DIC应变曲线峰值位置偏差较小;对离层出现位置,FBG的偏差为1.13%,FBG测试结果更好;对关键层破断范围,DIC测试的破断范围偏差为1.62%,测试结果更好。     

对称、假设、迭加等方法在电磁学解题中的应用

对电磁学几个例题进行分析,说明了对称、假设、叠加等解题方法在电磁学解题中的应用.