粘弹性岩体中圆形巷道位移反分析的唯一性研究

为了研究粘弹性岩体位移反分析的唯一性问题，本文根据弹性岩体径向位移推导了粘弹性岩体中符合Maxwell模型的圆形巷道位移解析解，并根据参数可辨识性条件对粘弹性岩体中圆形巷道位移反分析的唯一性进行了研究。结果表明，无论布置多少个测点都不能唯一地反分析出所有的5个参数；必须至少已知2个参数，才有可能唯一地反分析出其他参数；侧压力系数是否为1和地应力是否为0对反分析唯一性有明显的影响；随着已知参数的增多，参数的可辨识性增强；地应力和侧压力系数的可辨识性最好，弹性模量、泊松比和粘滞系数次之。研究结果对于岩体参数的反演计算具有一定的指导意义。     

基于细观特征分析的单节理岩石破裂机理研究

为揭示不同节理方位对岩石破裂机理的影响,利用PFC软件模拟岩石裂纹孕育、发展和贯通过程中产生的大量声发射数据,基于矩张量理论、P-T图法和T-k图法研究了岩石破裂各阶段中声发射事件的空间位置、破裂方位、破裂类型、应力状态、矩震级等破裂参数及其演变规律。试验结果表明:1)岩石破裂方位受加载方向和节理方位影响,当节理方位与加载方向呈一定夹角时,主压应力分量逐渐分布在与节理方位对应的P-T图位置附近。2)线性张拉破裂所占比例随节理角度的增大而减小,线性剪切破裂、混合破裂和双力偶剪切破裂所占比例随节理角度的增大而增大。3)张拉破裂主要分布于节理面上,其矩震级(能量)较小;剪切破裂和混合破裂主要分布于节理面与临空面的交线上,其矩震级较大。运用矩张量理论、P-T图法和T-k图法可有效掌握岩石破裂机理及其宏观演变规律,可为分析岩体稳定性及其发展趋势提供一种新的技术手段,是传统分析方法的有效补充。     

硐室特大塌方区的高压劈裂注浆治理

在对某矿５＃引水隧硐特大塌方区地质资料综合和实地调查的基础上，通过对高压劈裂注浆圆孔扩张理论的分析，选定了一套适用于该特大塌方区治理的总体方案，并作出详细的设计和施工。     

基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法研究

针对传统岩石单轴抗压强度试验费用高,费时长,具有一定局限性的问题,为了快速准确地确定岩石单轴抗压强度,提出基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法。以孔隙度(n)、施密特回弹数(R_n)、纵波速度(V_p)和点荷载强度(I₍s(50)))4种间接指标为依据,基于多项式回归、岭回归等7种基学习模型,结合Stacking集成学习算法构建单轴抗压强度预测模型。通过290组单轴抗压强度数据对预测模型进行验证,并与经验模型进行对比分析。经验模型的R²<0;基学习模型的R²在0.74～0.81之间,RMSE在23～28之间;Stacking集成模型的R²和RMSE分别为0.88和18.49。结果表明,所提出的集成模型优于其他预测模型,基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法具有更好的预测效果。     

膨胀岩三维膨胀本构关系的研究

本文根据三轴膨胀试验结果分析了Ｅｉｎｓｔｅｉｎ和Ｗｉｔｔｋｅ关于三维膨胀本构的假说,指出了其不完善之处。并建立了可综合考虑应力和含水量两个因素的新型三维膨胀本构关系。     

采动条件下底板潜在导水通道形成的微震监测与数值模拟

以某矿综放工作面开采过程为背景,利用微震监测技术进行现场监测,并借助有限差分FLAC^3D进行数值分析,研究在采动应力场不断变化过程中底板岩体微震破裂事件的时空演化规律,揭示煤层采动条件下潜在导水通道的孕育、发展和贯通过程.微震监测结果表明：微震事件数一定程度上反映了开采扰动对底板岩体破坏程度的影响;采煤期间,回采工作面附近微震事件呈现密集分布,底板岩体采动破坏严重,底板破裂深度达15 m.数值分析表明：由于煤层采动导致采场周围应力重分布,工作面前方应力增高,采空区下方应力降低,底板岩体随工作面回采经历了应力集中、释放并最终破坏;底板塑性破坏区深度达14 m.

     

基于流体力学理论的全尾砂浆管道输送流变性能

为研究充填料浆流变性能,利用流体力学原理,通过L型管道自流输送实验对其在管道中流动的力学特性进行了分析.结果表明:料浆浓度、流量和管径对料浆管输阻力和充填倍线大小的作用程度不同,其中料浆浓度影响尤为显著.在能够实现自流输送的充填倍线合理条件下,采场充填时,当结合充填能力确定流量和管径后,可通过充填站调节制浆浓度以使充填材料在管道输送、采场中沉降、抗离析、脱排水、固结硬化和力学性能等方面表现良好.     

复合锚固桩的承载特性及工程应用

利用数值模拟方法对复合锚固桩的加固机理以及其承载性能进行了比较系统的分析,并将复合锚固桩技术成功地应用于多处地基加固工程.数值模拟结果及工程检测结果均表明:复合锚固桩改善了单根锚固桩桩体局部承载特性,桩体承载综合有效因子明显增加,桩体承载能力大大提高.     

二次高压灌浆预应力锚固技术在程潮铁矿2#主溜井加固工程中的应用

文中阐述了二次高压灌浆预应力锚固的技术特点,将该技术应用于程潮铁矿2^#主溜井“托斗法”整体加固方案中,取得了较好的工程效果,淡解决严重垮冒主溜井结构的恢复提供了一种新方法。     

考虑服务年限的露天矿边坡时变目标可靠度研究

为了建立可以反映时间效应的露天矿边坡目标可靠度,针对露天矿边坡的可变形性和安全等级要求,基于类比法与校准法建立了非煤露天矿边坡的目标可靠指标建议值,延性破坏的I,II,III级目标可靠指标分别为3.2,2.7及2.2,脆性破坏分别为3.7,3.2及2.7。基于岩土体强度参数时间效应特征,通过理论研究和数值计算分析了可靠度时变性,随着时间的推移,安全系数和可靠指标呈现下降趋势,衰减速度逐步变缓,然而,可靠指标可以反映失稳概率,表达边坡时变稳定性比安全系数更加敏感与直观。最后根据可靠指标的时变性特征,结合国内非煤露天矿设计规范,划分露天矿边坡设计服务年限等级,并提出服务年限修正系数,实现了考虑边坡安全等级与服务年限双重因素的露天矿边坡目标可靠度。