立井井筒表土层注浆加固过程的控制方法及应用

在分析表土层注浆加固治理井壁破裂原理的基础上，阐述了注浆加固过程控制的必要性，提出了根据实测井壁附加应变的变化规律来控制注浆加固过程的方法.依据具体的工程条件，研究了注浆加固过程控制的监测系统、控制内容和实施方法.研究和实施的结果表明，注浆加固过程的有效控制，可使井壁的既有应变得到明显的缓释，可改善井壁的受力状态，保证注浆期间井壁的安全，确保矿井的安全生产.     

非均质厚冻结壁的黏弹性径向分层计算模型

介绍考虑冻结壁径向非均匀的黏弹性分层计算模型,计算结果表明：冻结壁环向应力随着径向温度场变化,在冻结管圈径位置出现突变点,这和均质冻结壁的计算结果明显不同;冻结壁径向应力由内到外非线性增加,并逐渐过渡到水平土压力。考虑径向非均质条件,井帮的径向变形较均质冻结壁小25％～30％,可充分发挥冻结壁的承载和变形性能,有效减小...     

控制注浆治理井筒破裂过程中井壁应变响应实测研究

以张双楼煤矿主井控制注浆治理井壁破裂工程为例,阐述了井壁破坏以及采用地面控制注浆方法治理井壁破裂的机理。利用差动电阻式井壁应变监测系统(FWC2011),对注浆前期以及在注浆过程中井壁的应变进行实时监测,获得了井壁附加应变在注浆作用下的非线性响应规律。研究结果对于研究特厚表土层井壁破裂后治理以及防止再破裂的力学行为与机理奠定了基础。     

煤层开采覆岩变形与破坏试验研究

顶底板赋存含水层的煤系地层在采煤影响下可能因导水裂隙的发育而导致突水危险。采用平面模拟的方法，通过实验室相似模拟试验，对某井田采煤过程中覆岩变形与破坏规律进行了模拟试验研究，获得了上覆岩层应力的分布以及随开采面推进的发展规律，结果表明，在本模拟条件下煤层开采导致上部覆岩破裂带触及上部含水层，因此需采取必要措施，以确保安全生产。     

高应力下石英砂与不同结构接触面抗剪强度的试验研究

高应力下土与结构接触面抗剪强度研究是当前井壁破裂理论研究的关键之一 .通过在DRS 1型微机高压直残剪试验系统上所进行的标准石英砂与不同基底的界面剪切特性试验研究表明 ,高应力作用下不同结构接触面的峰值强度与正应力以及残余强度与正应力之间的关系符合库仑强度准则 .咬合强度C和界面摩擦角δ取决于基底材料的刚度 ,刚度越大 ,C值越小 ,δ值越大 .高应力作用下不同结构界面剪切过程中土体都呈现出剪缩性 ,体积应变随剪切位移的增大而增大 ,体积应变受接触面的刚度和正应力共同影响     

土力学课程有限元软件的优化与应用

为了弥补当前土力学课程实践教学环节的不足,在前期开发的土力学教学有限元仿真软件基础上,新增了三个计算模块,使得该软件涵盖了平板载荷试验、三轴试验、恒定渗流、简单边坡稳定性和挡墙土压力分析等土力学课程中所有重要问题的分析。另外,在每个仿真模块中添加了关于该模块的土力学原理、有限元基本理论和实现方法,以及模型计算参数的含义与经验取值范围的介绍,提高了软件的易用性。优化后的软件涵盖内容全面,具有更好的容错性和易用性,能够服务于土力学课程的本科教学,达到以"虚"补"实",激发学生学习兴趣和提高学生学习能力的目的。     

基于灰色系统理论的井壁附加应变预测研究

根据灰色系统理论,建立了井壁附加应变的GM(1,1)预测模型,结合某矿实际监测数据对井壁附加应变进行了预测,分析了模型精度,比较了短期预测与长期预测结果,确定了可靠的预测时间长度,比较了等维递补模型与传统模型,发现等维递补可有效提高预测精度。     

高应力下界面剪切体积应变影响因素分析

通过在DRS－1型微机高压直残剪试验系统上所进行的建筑砂、标准砂、粉土和粘土与混凝土、金属光滑、金属粗糙界面的正交直接剪切试验研究表明：高应力作用下剪切带内的土体体积呈现剪缩现象，这与低应力下密实土体所表现的剪涨特征是不同的。根据对试验数据的直观分析，最终体积应变各因素的影响顺序为法向应力＞土性＞剪切速率＞界面，体积应变－剪切位移曲线起始切线斜率的影响顺序为土性＞界面＞法向应力＞剪切速率；影响程度的大小主要取决于剪切带内土体的颗粒破碎、变形调整空间以及基底的变形量。     

砂土导热特性及表观热导率预测关联式模型

以细观尺度假设条件下砂土多孔/颗粒介质周期性单元结构为几何模型,采用COMSOL Multiphysics软件开展针对不同孔隙率和饱和度、不同边界条件下,固-液-气三相砂土稳态热传导过程有限元数值实验。研究结果表明,砂土热导率随孔隙率的增加而降低,随饱和度的增加而增加,变化速率均逐渐减小;相同孔隙率和饱和度工况下方形单元结构采用恒壁温+绝热+第3类边界条件的组合方式时,热导率反向计算结果最优;基于数值实验结果建立的砂土热导率与孔隙率、饱和度之间的指数、幂律函数关系式计算获得的热导率在低、高饱和度区与实验回归模型预测结果吻合度较高;与理论和试验研究相比,数值模拟/实验可以有效表征孔隙/颗粒尺度砂土导热特性,进而以土壤物理参数为基础建立具有较高精度的砂土表观热导率预测关联式模型。