强随机分布裂隙介质的二维逾渗规律研究

首先以介质中裂隙的方向分布为基础,将孔隙裂隙双重介质分为弱随机分布裂隙介质、分组分布裂隙介质、强随机分布裂隙介质3类。然后将岩体的主要渗流通道——裂隙引入到逾渗研究理论中,以裂隙数量分布分形规律的基础,建立了强随机分布裂隙介质的逾渗模拟方法。通过数值计算的方法研究了强随机分布裂隙介质逾渗现象与逾渗规律,得到了以裂隙分形维数、裂隙数量分布初值、孔隙率为变量的逾渗阈值的数学表达式。     

竹林山煤矿1321大采高综采工作面初次放顶技术实践

阳泰集团竹林山煤矿1300采区3#煤层顶板为黑色炭质泥岩,坚硬,若采用直接垮落法容易形成大距离悬顶,导致初次来压的强度过大而造成灾害。针对采区内这种特殊顶板,提出采用深孔预裂爆破,强制放顶技术,通过安排合理的炮眼布置方式及爆破方式,减小了初次来压步距,保证了工作面的安全回采。通过对爆破结果的分析,1321大采高综采工作面放顶技术效果良好,为今后采区内其他工作面的放顶工作提供了可靠的依据。     

孔隙介质中渗流团分形维数的模拟计算方法

详细介绍了在二维情况下孔隙介质逾渗流的基本理论、重正化群方法的原理及其在逾渗研究中的应用。采用了计算机数值模拟试验的方法,证明了渗流团的分形性质,并拟合逾渗团所包含的孔隙数M[L]与L之间的曲线和曲线方程：M（L）=0.3538L^109379（座逾渗）,M（L）=0．7112L^1.9054（键逾渗）。求出渗流团的分形维数D=1．9379（座逾渗）,D=1．9054（键逾渗）。比较了数值模拟结果与精确值,说明误差产生的原因。在本文中具体地说明了编制计算机程序的方法和数值试验的步骤。为以后的研究做了些基本的准备性工作。     

孔隙介质三维逾渗机制数值模拟研究

 论述三维孔隙介质的逾渗研究方法，基于VC++6.0开发三维逾渗模拟软件。利用重正化群原理，通过数值模拟的方法研究孔隙介质三维逾渗机制和逾渗团特性，提出有效表面积率概念。研究结果表明：团的数量随着孔隙率的增加先增加后减小，在孔隙率为0.20时达到最大值；随着孔隙率的增加，最大团表面积在孔隙率大于阈值时开始快速增加，然后呈减小趋势，在孔隙率为0.55时达到最大值，此时的有效表面积率达到0.98；当孔隙率为逾越阈值0.311 6时，发现逾渗团的大小是一种统计上的随机分形，其分形维数D = 2.934。     

充填体对综放沿空留巷围岩应力分布影响研究

在巷道断面、支护条件、充填体材料、端头不放顶煤长度均不变的条件下,充填体宽度成为影响留巷效果的主要因素,选择合理的充填体宽度可以得到良好留巷效果。以潞安集团王庄矿7101运输顺槽为工程背景,采用相似材料模拟实验,对围岩应力、岩块活动规律及巷道变形进行分析研究,得出了充填体宽度>2.5 m时,充填体的强度能满足维持巷道围岩稳定性的要求,取得了良好留巷效果。     

注热井周围煤体蠕变过程的渗透率变化规律模拟研究

本文通过使用COMSOL软件的数值模拟方法,进行了注热煤体在蠕变过程中渗透率变化规律的研究,结合物理实验得到温度对于煤体相关力学参数的影响关系,分析了温度对于煤体蠕变及其渗透率变化的作用。认为如果煤体的温度高于阈值383K时,温度升高会使煤体骨架向外膨胀,其初始渗透率增大;煤体温度低于该阈值时,温度升高会使其初始渗透率降低。在注热20d后,注热井周围的煤体蠕变变形加剧,其渗透率受蠕变影响呈下降趋势。     

综放沿空留巷巷旁充填体宽度对其稳定性影响规律试验研究

综放沿空留巷具有煤层厚、留巷断面大、顶板为煤层等特点,这些特点导致综放沿空留巷围岩变形量大,因此需要研究留巷的稳定性及围岩的应力应变规律。采用大比例尺相似模拟试验台对王庄煤矿综放沿空留巷进行相似模拟,通过分析顶板断裂位置、端头不放顶煤长度、充填体的宽度、顶板和两帮的变形,确定合理的相关参数,以达到充填体稳定、留巷效果好的目的。     

岩石破坏短临预报研究进展——岩石破坏短临预报竞赛评述

地震、滑坡、岩爆、瓦斯突出等岩体系统重大自然、工程灾害的预测预报是人类远未解决的重大难题,岩石破坏短临预报正是其核心科学问题。持续开展岩石破坏短临预报竞赛,能够激发多领域学者的创造与创新灵感,以推动岩石与岩体系统失稳破坏监测预报理论、方法、技术与仪器的创新与快速发展。本文较详细介绍了第一、二届岩石破坏短临预报竞赛的情况,包括：竞赛规则,由预报时间、能量与破坏位置组成的评分指标和标准,各参赛队所采用的预报理论、方法和测试仪器及相关的预报结果。对比分析参赛队岩体破坏预测预报研究的最新理论、方法与测试仪器的优缺点和未来的发展方向。2届竞赛结果清晰表明,以破坏短临预报为核心的非线性岩体力学——灾害岩体力学的理论、方法与测试仪器仍处于初级水平。     

Experiment study on the law of effective stress of coal masses during methane drainage

The methane drainage can not only make coal seams deformation, but also effect its stress distribution. Based on lab experiment on methane drainage with a cubic coal sample of 500 mm×500 mm×500 mm, mutative law of coal of pore pressure （p） and effective stress （σef）i were investigated during methane drainage with the coal sample of China Lu＇an coal field No.3 coal seam. The experiment results indicate： during methane drainage pore pressure （p） follows exponential attenuation law： p=aexp（-bt）; effective stress （σef）i of coal masses follows logarithm incremental law： （σef）,=aln t＋b, （i=x, y, z）; effective stress coefficient（a） follows logarithm attenuation law： a=a-bln t; effective stress coefficient, volume stress （Θef） and pore pressure （p） follow bilinear law.     

岩石的非均质性对其材料强度尺寸效应的影响

采用非均质数值试验的方法,研究了非均质参数m对岩石材料强度尺寸效应的影响,提出尺寸效应影响参数η,其值越大尺寸效应越明显.研究表明：随着非均质参数m的增加,尺寸效应影响参数η的值先增加后减小,当m→＋∞时η→0.在m=2附近时η达到最大值,此时的强度尺寸效应最明显.η在1.65≤m≤3范围内变化最为剧烈,所以当非均质参数m在此范围内时,岩石材料的强度尺寸效应在明显和不明显之间变化幅度最大.