山坡无规划居住区稳定性的评价

在陡峭的山坡上常有无规划的居民区,由于没有排水系统,直接排放到山坡上生活用水和降雨等致使山坡极易失稳形成滑坡.CHASM软件适宜分析此类水力型边坡的稳定性,能模拟地表地下水、植被、地形等对斜坡稳定性的影响,从而根据结果制定合适的防治措施.     

高段陡帮山坡露天矿采矿方法研究

开展对高段陡帮山坡露天矿采矿方法研究,对于降低矿石大块率、提高经济效益、降低开采成本、实现本质生产安全化具有重要意义。通过对宏顺山坡石灰石露天矿现场存在问题的调查和分析,对不同开采条件下的采矿方法进行了分析研究。这些研究成果对于解决山坡石灰石露天矿高段陡帮开采问题有借鉴之用。     

煤矿采空区失稳灾害链式效应与链式类型研究

煤矿采空区失稳灾害特别是大面积房柱式采空区失稳诱发矿震或冲击气浪灾害一直缺乏有效的预测预防和控制。为了研究煤矿采空区失稳灾害的发生机理,进而达到预测预防和控制的目的,基于煤矿采空区失稳灾害主要影响因素分析,引入灾变链式理论,研究了煤矿采空区失稳灾害中致灾环境、致灾因素、作用方式、承灾体4个要素之间的关系,构建了煤矿采空区失稳灾害链式效应结构模型和数学理论模型,获得了煤矿采空区基本失稳模式和链式类型,并结合案例进行了分析。研究表明,煤矿采空区失稳灾害主要影响因素包括区域地质及构造分布、采空区/煤柱尺寸与形态、采空区覆岩及围岩岩性、水文地质条件、采空区上下及周围煤层开采情况、采空区类型及遗留时间、静载和动载等8个方面;通过研究致灾环境、致灾因素、作用方式、承灾体4个要素之间的关系,可以构建煤矿采空区失稳灾害链式效应结构模型和数学理论模型;煤矿采空区基本失稳模式和链式类型主要包括6种,即单一煤柱采空区失稳链、构造影响下采空区失稳链、含水采空区失稳链、开采扰动影响下采空区失稳链、静载影响下采空区失稳链、动载影响下采空区失稳链,每种灾害链的发生模式各有异同;案例表明,煤矿采空区失稳灾害大都为上述6种基本链式类型中2种或2种以上的复合类型。     

煤矿采空区失稳灾害防控技术研究现状及展望

针对煤矿采空区失稳灾害,基于灾害类型及危害分析,从煤矿采空区失稳灾害的机理、评价方法和控制技术3个层面系统总结归纳了我国煤矿采空区失稳灾害防控技术研究的现状与进展,并探讨了其存在的主要问题。研究表明:煤矿采空区失稳诱发的灾害类型主要为地面塌陷及其诱发的次生灾害、大面积采空区突然失稳诱发的矿震灾害、井下(顶板或覆岩、气浪等)冲击引起的设备损坏及作业人员危害;煤矿采空区失稳灾害中复杂致灾理论研究比如采空区失稳灾变链式机理、断链减灾的控制理论与方法、灾变期间的监测预警技术等将是今后研究的重点。     

山坡露天矿螺旋运输坑线应用技术研究

通过对宏顺石灰石山坡露天矿开采现状分析和对山坡露天矿建立螺旋运输坑线的应用技术研究,提出:螺旋运输坑线适合于自上而下形成单台阶等宽平台的山坡露天矿开采;对于孤立的山体高度大于50 m,山体倾角大于45°的山坡露天矿,采用螺旋坑线运输可形成固定运输道路,提高道路运输的安全性;对于分层开采垂直孔分次起爆的山坡露天矿应优选螺旋运输坑线运输。     

房柱式采空区顶板破坏失稳机理研究

针对房柱式采空区失稳致灾问题,以榆林某矿房柱式采空区遗留煤柱为研究背景,采用理论分析、物理相似模拟、数值分析等研究方法,对房柱式采空区顶板失稳机理进行研究。研究结果表明：矿井采空区遗留煤柱稳定性安全系数为1.54,考虑煤柱在顶板长期载荷作用下发生蠕变作用,最终会发生大面积失稳;房柱式采空区煤柱破坏失稳诱灾影响因素包括煤体物理力学性质、风化作用、开采方式、积水浸蚀、蠕变作用等5种因素;房柱式采空区顶板灾变演化为“由点及面”的破坏规律,顶板由破坏到失稳分为初步破坏阶段、破坏扩展阶段、破坏加剧阶段及彻底失稳阶段4个阶段;采空区彻底失稳时煤柱应力峰值为15.08 MPa,应力集中系数为3.92,顶板下沉位移为392.44 mm。     

古书院煤矿矸石山注浆加固与灭火技术

以古书院煤矿矸石山为研究对象,分析了矸石山稳定性及失稳特性,研究矸石山注浆加固及灭火技术,并成功应用该技术。得出:古书院煤矿矸石山由粉质黏土、矸石和素填土组成,内部存在着火点,处于基本稳定～欠稳定状态;采用浅孔控制矸石山表层、灭火降温,深孔控制矸石山内部、深部降温和加固,浅孔、深孔相结合治理效果显著;黏土浆、水泥-黏土复合浆、水泥-粉煤灰复合浆进行浅部灭火和松散矸石体注浆加固,效果良好、施工过程可控;注浆治理后,古书院煤矿矸石山火源得到有效控制,矸石山坡体内形成类重力式挡墙结构,坡体稳定性显著提高。     

逆冲断层卸载失稳机理研究

逆冲断层失稳诱发的冲击地压严重威胁着煤矿的安全,但目前采动条件下逆冲断层的失稳机理仍不清楚,使得断层冲击地压防治工作缺乏科学指导。为探索逆冲断层卸载失稳机理,基于典型逆冲断层控制型矿区的工程地质概况,分析了逆冲断层冲击地压的显现特征;采用相似模拟和数值模拟手段,研究了开采扰动引起的逆冲断层卸荷效应,阐明了义马矿区逆冲断层卸载失稳的模式及过程;通过实验室实验方法,揭示了单侧卸载过程中逆冲断层失稳瞬态的位移场时空演化规律,建立了断层卸载失稳的力学模型,阐释了断层失稳瞬间的黏滑过程。研究结果表明:随着开采范围与F16断层距离的减小,断层冲击地压危险性显著增大,冲击地压所释放能量急剧增高;采动引起逆冲断层产生卸荷效应,即开采扰动使得断层带新裂纹萌生并局部离层,断层带上交错出现应力集中区和应力减弱区,断层上段出现逆时针滑移,而下段顺时针滑移;卸荷效应导致断层失稳的过程可分为线性稳态(I)、非线性稳态(II)、亚失稳(III)和失稳(IV)4个阶段;断层卸载失稳瞬间正应变和剪应变总体上呈突降-突增-降低至稳定的变化趋势,且相对于中部和下部,断层上部滑移位移受卸载扰动影响较大;断层卸载失稳瞬间的能量传递过程为:震源单元-围岩杆单元-相邻围岩杆单元-相邻断层带单元等,其黏滑失稳是一系列单元连锁失稳构成的综合结果。通过本文研究,对逆冲断层卸载失稳的机理形成了新的认识,包括卸载失稳模式、失稳过程、失稳瞬态的能量传递等。     

急斜特厚煤层综放开采顶板动态运移规律及其控制

为研究急斜特厚煤层综放开采顶板的运移规律，以乌鲁木齐乌东煤矿北采区45o特厚煤层为研究背景，通过物理相似模拟、数值模拟以及理论分析的方法进行研究。研究结果表明：急斜特厚煤层水平分段综放开采时，采空区顶板在倾斜方向的不同层位上表现出不同的运移特征；顶板从空间上依次可分为挤压失稳区、滑移失稳区、回转失稳区；获得挤压失稳区顶板的变形挠曲函数，滑移失稳区顶板失稳的必要条件以及回转失稳区顶板发生2次断裂的位置；最后提出了对顶板实施井下与地表相结合的弱化方案并进行了优化。揭示了采空区顶板随工作面的推进，顶板将在空间上产生“挤压-滑移-回转”有规律的交替运动。研究结果可为采空区顶板的治理以及巷道围岩稳定性控制提供参考。     

多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳规律

为弄清多采空区下坚硬顶板群结构的破断失稳对工作面矿压的影响,根据大同矿区多采空区坚硬厚层破断顶板群的赋存条件,采用理论分析、相似模拟实验和现场实测分析相结合的研究方法,对多采空区破断顶板群结构的失稳规律及其对工作面来压的影响进行了研究探讨。研究表明,多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳具有一定的概率特征;采用威布尔多参数分布函数对破断顶板群结构的失稳形式具有很好的描述,并建立了近距离煤层群多采空区顶板群结构的失稳模型,确定了大同矿区坚硬顶板群结构的失稳参数,得到了侏罗系煤层群顶板结构的失稳率;通过对大同矿区永定庄煤矿15号煤层端头及中部位置矿压和支架阻力的实测分析表明,工作面上方破断顶板群结构的失稳率与工作面支架阻力大小具有相关性,验证了工作面坚硬厚层破断顶板的失稳规律。     

基于数学形态学的矿区大规模滑坡堆积体失稳概率仿真分析

研究基于数学形态学的矿区大规模滑坡堆积体失稳概率仿真分析方法,为合理治理与预防堆积体滑坡事件提供科学依据。采集研究矿区大规模滑坡现场图像并绘制其堆积体剖面图,应用数学形态学提取出地形、骨架及边界等特征,通过ANSYS栅格生成堆积体失稳概率仿真计算模型,结合蒙特卡罗模拟法,仿真运算降雨因素影响下堆积体的失稳概率。结果表明,当降雨事件重现期增长时,滑坡堆积体的安全系数降低,其失稳概率升高;堆积体日失稳概率变化趋势与矿区的日降雨量趋势较为接近,失稳概率最高日与矿区实际发生堆积体滑坡事件的日期吻合,仿真分析结果可靠,可有效预防降雨导致的堆积体失稳灾害提供科学依据。     

地下大面积采空区失稳研究

对地下矿山采空区顶板的破坏和移动以及失稳冒落阶段划分进行了综合分析和论述;研究了采空区失稳的原因和如何判定采空区失稳以及失稳面积范围.     

深部软岩巷道锚固结构失稳机理及支护技术研究

针对深部软岩巷道锚固承载能力易折损,导致围岩结构失稳损坏的问题,研究其支护加固技术。首先描述了围岩失稳机理,对锚固结构强度弱化与承载能力衰减进行分析,然后根据巷道围岩锚固结构失稳过程、原理与失稳控制机理,提出一种支护技术方案,并将该结构支护补偿策略应用于煤矿某巷道围岩锚固结构失稳点,结果表明该方案能有效控制软岩巷道围岩变形。     

井壁失稳的原因及预防措施探讨

钻井施工中,井壁失稳会造成较大的影响和经济损失。主要是从井壁失稳的研究情况出发,从地质、物理化学和工艺3个方面分析,探讨井壁失稳的预防和处理措施。     

巷道临界深度的计算模型及失稳机理分析

为研究巷道的失稳临界深度,基于梁的弹性弯曲理论,引入"耦合作用因数ξ"表征地下水、温度、地质构造等因素的影响,建立了考虑耦合作用的巷道"失稳临界深度方程",并就巷道失稳临界深度的力学意义,从围岩的结构、稳定性、位移和应力状态这4个方面探讨了围岩的失稳机理。最后以东滩矿1305轨道运输巷作为模型的算例,结果表明:该矿现阶段开采条件下的巷道失稳临界深度约为960.0 m,其中因耦合作用的影响使巷道失稳深度增加了约510.2 m。     

钻屑法孔壁破坍失稳现象研究

采用煤体损伤模型和极值点失稳理论对钻屑法孔壁破坍失稳现象进行了解析分析,计算得到了孔壁破坍失稳的临界载荷, 结果表明, 孔壁破坍失稳的临界载荷与煤体的材料参数E, λ,φ, σc有关, 而与孔径无关。研究了孔壁失稳与煤体冲击矿压之间的关系, 说明了孔壁破坍失稳现象与煤体压缩型冲击矿压之间可以进行类比分析。研究结果可以作为现场有效实施钻屑法预测煤巷冲击矿压的理论依据。     

深部煤层瓦斯抽采钻孔变形失稳区域研究

深部开采煤层具备“三高一低”特性,抽采钻孔在深部煤层施工时及抽采过程中极易发生喷孔、塌孔等现象。采用数值模拟分析了不同部位抽采钻孔的变形失稳情况,确定了易发生变形失稳区域;根据弹塑性软化理论模型,研究了巷道围岩裂隙区和塑性区半径的变化规律,确定了钻孔位于巷道围岩内9.28 m左右区域容易发生失稳坍塌;现场实际钻孔变形失稳影响因素众多,钻孔失稳坍塌的部位亦有所不同。研究成果对钻孔失稳坍塌区域的准确防护、进而解决深部开采煤层抽采钻孔失稳坍塌问题有着重要的现场指导意义。     

石人嶂钨矿地压研究

广东省石人嶂钨矿曾先后发生两次大规模地压活动及一次山坡崩塌。因此井下围岩和山坡的稳定性问题成为该矿生产中迫切需要解决的重大问题。本文在现场调查研究和室内外岩石力学测试的基础上,对井下围岩稳定性和山坡稳定性分别进行了数值模拟研究和工程反算分析,深入认识了地压规律,进而提出了可行的地压控制措施及监测方案。     

深井煤层巷道围岩变形与控制技术研究

该文结合协庄煤矿深部矿压显现规律,从影响巷道稳定性因素、巷道破坏形式、失稳破坏的特征入手对回采巷道失稳状况进行分析,研究维持回采巷道稳定的手段和措施,消除了深部回采巷道因失稳给生产和安全带来的不利影响。     

南芬露天矿边坡失稳数值模拟

论文运用东北大学岩石破裂与失稳研究中心自行开发的软件RFPA2D,结合南芬露天矿的地质勘察资料,建立滑坡前的边坡模型,对矿山边坡失稳滑坡进行数值模拟。通过其中两个典型剖面的结果分析,得到与实际滑坡吻合的结论,为岩质边坡的研究提供了一种直观、逼真、可靠的方法,对边坡失稳的研究有重要意义。