块体理论在坚硬特厚煤层综放开采中的应用探索

坚硬特厚煤层采用综放开采时,顶煤受到节理裂隙面的截割,将形成相互耦合的块体,当顶煤下方形成临空面时,部分顶煤块体将首先出现垮落。针对此情况,结合现场钻孔窥视运用块体理论研究方法,分析顶煤体受到的截割状况。从块体沿着单一节理面的垮落和双节理面的垮落类型出发,分析其运动关系和动力关系,得到块体滑动垮落与节理面内摩擦角,及其与滑动垮落方向的关系式,为坚硬特厚煤层顶煤垮落分析提供新的研究角度。     

节理测量中迹长误差的计算机模拟分析

针对节理测量中迹长测量误差难以确定的问题,在三维节理岩体模型的基础上,利用计算机模拟了测线测量的整个过程,并将测线测出的迹长分布形式与实际节理长度分布形式做了比较,得出了迹长误差的形式,模拟结果表明,当实际节理长度分布为负指数和对数正态分布时,其测线测量出来的节理迹长分布分别对数值正态分布和正态分布。     

矿岩块度预测影响因素的分析研究

以现场岩体特性参数的实测资料及分析成果作为基本输入参数, 采用矿岩块度预测系统, 对模拟范围、节理间距分布形式、节理间距大小、两组节理面之间的夹角、完整岩石及弱面的力学性质等因素对矿岩块度的影响程度进行了模拟研究。结果表明, 当节理面范围长度是模拟区域长度的3倍以上时, 模拟结果不受模拟范围长度的影响, 模拟区域的宽度对模拟结果有影响。根据模拟结果拟合了模拟长方体宽度与节理持续线长度比值与连续相关因子间的关系式。节理间距分布形式对模拟结果有很大的影响。岩体力学性质对崩落矿石块度有一定的影响, 随着岩体中各力学参数的增大, 矿石块度将会增大, 但这些参数的增大对块体形状组成的影响规律性不明显。为了验证块体形状分类的效果, 应用三组接近正交的理想节理组, 对块度进行了模拟, 模拟结果与块体形状分类定义相一致。     

块体理论在边坡稳定性分析中的应用

块体理论是节理岩体稳定性分析的一种新方法。本文以铜录山矿边坡为例,论述了块体理论及其这一新分析方法在实际中的应用。     

立井地压理论及井壁计算

地压计算理论对解决实际问题有着根本的指导意义。目前有关计算立井地压的理论很多,但尚无公认的计算理论。现有矿山立井地区及井壁受力理论研究的基本假定,都是把井壁视为嵌入到无限薄板(或块体)中的圆孔洞中的圆环(筒)。并认为环与孔壁间有一定的空隙(可充填或空着),按环与孔壁共同作用的平面(或空     

极限分析法计算有限土体主动土侧压力

经典土压力理论均假定土体为半无限土体，而目前对于有限土体一般仍采用经典土压力理论，这与实际情况存在差异。根据实际工程情况建立了一种有限土体主动土侧压力计算模式，运用极限分析法虚功原理推导出了计算公式，运用MATLAB软件优化计算程序对此进行了计算分析，并与经典朗肯土压力理论计算结果进行了比较。     

块体理论赤平解析法的节理裂隙岩体破坏预测分析

杏山铁矿区域的节理裂隙比较发育,且具有F9断层等大构造,分析巷道开挖围岩稳定性非常必要.在区域工程地质条件和结构面调查研究基础上,运用块体理论赤平解析法分析了巷道开挖面在F9断层、优势节理面J1和J2的影响下形成的可动块体,并对可动块体的滑动形式进行了研究.可动块体及滑动形式的研究,为巷道围岩失稳预测及其支护提供了理论...     

台阶规模边坡楔形体搜索方法的研究

将台阶边坡的尺寸与等效节理岩体模型相互匹配,形成具有台阶形状的节理面网络模拟图。根据边坡面上各个节理面出露线的交叉组合情况,利用空间解析几何、块体理论和赤平投影的方法,找出边坡面上可能组合形成的楔形体。     

节理迹长线测量与面测量的精度对比

在三维节理岩体模型 (其节理长度尺寸的分布是已知的 )的基础上 ,本文利用计算机模拟了节理迹长的线测量与面测量 ,并将二者测量的结果与真实的节理长度分布进行了对比 ,结果表明 ,线测量具有比面测量更高的精度     

面接触块体结构的力学特性研究

建立了面接触块体结构的力学模型,给出了结构中块体接触面上力的计算公式,研究了结构中挤压力的传递迹线及最大主应力的分布特点,并对该种结构的稳定性进行了深入研究,结果表明,结构中挤压力传递迹线和最大主应力分布曲线为拱形,结构稳定性受结构两端所受挤压力和结构中的块体数量控制．此研究为解决老项岩层破断后以面接触块体结构形式存在时的采场矿山压力问题奠定了基础．     

眼前山铁矿南帮边坡节理聚类与概化模型研究

眼前山铁矿实施加陡固定帮的3并段开采方案后，节理发育的南帮边坡产生的楔体滑落，对矿山安全生产造成了较大影响。采用节理极点图、等密度图及模糊ISODATA聚类算法等分析技术，对南帮边坡岩体进行了合理的聚类分析，确定了岩体节理的优势方位，建立了节理倾向、倾角及迹长的概率分布函数，为评价南帮边坡的稳定性奠定了基础。     

岩体节理面延展性的概率分析

推导了在确定迹长下节理面延展性概率密度 ,据此进一步推导了在已知迹长密度函数时节理面延展性概率密度计算公式 ,以实际算例说明了该公式的应用并对计算结果进行了分析。与用迹长表示的节理面延展性相比 ,由该公式计算的节理面延展性概率分布更接近实际情况     

结构面间距和迹长的测量理论

本文介绍了结构面间距和迹长的测量方法和理论，回顾了国内外在这方面的研究成果，并引入了迹长密度的新概念。为准确测量结构面的几何参数提供了理论基础和实践指导。     

露天矿节理岩质边坡稳定性分析

针对弓长岭露天铁矿东帮节理岩体边坡的结构特征,使用3GSM三维岩体不接触测量系统,进行了结构面调查及统计分析,获取了结构面倾向、结构面倾角以及节理迹长、节理间距的详细统计数据。基于Monte-Carlo随机模拟方法,使用结构面网络模拟的软件Frac Sim3D,得到节理岩体的三维网络模型。在建立的三维网络模型基础上,采用钻孔取样方法获取节理岩体的岩体质量指标RQD,结合现场点荷载强度试验,进而获取RMR指标,基于Hoek-Brown经验方法得到节理岩体的抗剪强度参数。通过FISH语言编程实现了对复杂节理岩体的精细建模,采用离散元软件UDEC对边坡进行稳定性分析。结果表明:边坡整体处于稳定状态,局部发生岩体变形,受顺倾结构面控制,边坡顶部岩体沿结构面产生楔体破坏,局部散体区域出现掉块现象。     

研山铁矿薄层状岩体露头裂隙几何参数空间变异特征研究

露天矿薄层状岩体中原生的"隐性"闭合层面为"显性"层状裂隙发育提供了基础,形成了不利于顺层边坡稳定性的岩体结构.提出了一套完整的方法流程用于大窗口范围内层状露头裂隙的非接触测量建模、几何特征参数提取及地质统计分析.以研山铁矿东帮顺层边坡为例,基于无人机倾斜摄像测量及EPS三维测图进行了大窗口范围的裂隙面和迹线测量建模,...     

采场“砌体梁”结构的关键块分析

在“砌体梁”全结构力学分析基础上,将影响采场工作面安全生产的“砌体梁”关键块体部分简化为三铰拱式结构。此结构的基本失稳形式有两种,即滑落（Ｓ）失稳和回转（Ｒ）变形失稳。块体的回转角、长高比、岩性及负载岩层的高度是影响结构稳定的主要因素。在详细分析这些影响关键块体结构稳定性因素及范围基础上,初步建立起了采场围岩结构的Ｓ－Ｒ稳定理论。用此理论可就开采时上覆岩层对工作面的影响、压力变化及需控岩层范围等问     

Discontinuity geometry characterization in a tunnel close to the proposed permanent shiplock area of the three gorges dam site in China

Discontinuity data from a 400 m tunnel located close to the proposed shiplock area were investigated to characterize the discontinuity geometry of the rock mass around the tunnel. Traces of 39 major discontinuities (faults and dykes) were found on the tunnel exposures. Over 2000 minor discontinuity (joint) trace data available showed that the rock mass can be separated into about five statistically homogeneous regions. Three to four joint sets were found to exist in each of these regions. Available theoretical probability distributions were found to be insufficient to represent the statistical distribution of orientation of joint clusters. For about 94% of the joint sets, the gamma distribution was found to be the best probability distribution for representing a joint size distribution. Exponential and gamma distributions were the best probability distributions for representing joint spacing distributions for the joint data studied here. Censored joint trace data showed a significant effect of the trace length biases on the estimated mean trace length. This indicated that the 2 m wide exposures which were used for collecting the joint trace data may not be sufficient to produce reliable estimates for joint size parameters for the shiplock area. Different estimates were obtained based on wall data and roof data for the joint size and 3-D intensity parameters. The following may have contributed to this result: (a) the effect of different finite sample sizes used; (b) the effect of sampling biases; and (c) the effect of modelling uncertainties on the estimated parameters. To obtain better estimates, it is suggested to collect joint data for several exposures which are at least 4–5 m wide and have different orientations. When such data become available for the Three Gorges region, it is suggested to perform validation studies to check the applicability of the models, in addition to performing the joint geometry modelling.     

安太堡矿南端帮岩体三维裂隙网络及块体研究

根据安太堡露天矿露井联采条件下端帮裂隙的实际测量,根据裂隙的方向对裂隙进行分组,分别计算出端帮观测面上每组裂隙的平均产状、迹长等几何参数及密度函数。统计结果表明,观测面上的裂隙方向服从费舍尔分布,裂隙迹长服从对数正态分布。根据每组裂隙的数量和裂隙迹长的均值、标准差、一维密度的值,应用Monte-Carlo法原理模拟端帮三维裂隙网络。根据裂隙模型,建立了块体理论模型,分析和预测该矿的南端帮块体分布情况。     

Power Track牵引系统传动特性分析

本文对Power Track牵引系统的传动原理、几何参数、啮合状态在解析的基础上,导出了摆线轮齿廓曲线方程,及其和链环块园弧面啮合线方程,通过计算机模拟驱动轮与轨道轮以及轨道轮与链环块之间的啮合过程,并应用编制的程序进行数值计算,从而获得单齿啮合动态过程的传动比、压力角、滑动率等传动特性的变化规律。