破坏规律

摘要： 为保障15107工作面运输巷围岩的稳定,通过分析巷道原有支护下围岩变形及离层情况,结合巷道原有支护参数及巷道围岩特征,确定优化锚杆、锚索长度,增大锚索布置密度。结合矿井工程实践经验及相关理论,优化后顶板锚杆长度为2.8 m,锚索长度为7.0 m,锚索采用“三·四”布置,结合巷道特征对支护优化方案进行具体设计,并对支护优化方案实施后的围岩变形情况进行分析。结果表明:支护优化方案实施后,巷道掘进期间顶板下沉量和两帮移近量的最大值分别为19 mm和17 mm,保障了围岩的稳定。

摘要： 为得到末期期间回撤通道围岩破坏控制方法,通过数值模拟对回撤通道周围集中应力与工作面采动支承压力叠加效应及围岩破坏规律进行分析,并开展了现场验证。研究结果表明:随着工作面与回撤通道距离减小,叠加应力值逐渐增加且向回撤通道正帮转移,导致回撤通道破坏由正帮侧向工作面方向移动。由于应力叠加效应增强,工作面在距离回撤通道20 m时,随着工作面推进,顶板塑性破坏由原先稀疏破坏变为密集破坏。工作面与回撤通道间的煤柱破坏前,工作面靠近回撤通道过程中回撤通道正副帮均发生破坏,且在煤柱小于5 m时正帮破坏较副帮严重,煤柱全部破坏后,顶板失去支撑,导致回撤通道顶板回转,顶底板破坏范围相应增加。控制回撤通道正帮的稳定性是控制回撤通道大变形的关键。

摘要： 针对乌海路天煤矿露天转地下L型工作面开采工程问题,应用数值模拟方法对充分采动时上覆岩体破坏规律进行研究,结果表明:沿倾向充分采动时,随着开采深度增大,导致上覆岩体进入整体破坏状态;沿走向充分采动时,采动影响超前影响角44°,超前影响距离为32m。为了保证该影响范围内边坡稳定,提出了三种加固方案,通过技术和经济效益对比分析,确定最优方案为先减载后加固,为矿山安全生产提供了有力保障。

摘要： 大机组合作业是改善铁路有砟轨道几何不平顺的主要手段,但在施工作业过程中存在大机破坏道砟的现象。为了探寻大机组合作业模式对道砟级配影响的变化规律,设计了3种大机组合作业模式,通过试验研究道砟的破坏规律,主要得到以下结论:随着大机作业遍数的增加,都会使粒径56 mm及以上道砟破坏成为粒径45 mm以下的道砟,使得道砟级配发生改变,随着作业遍数的增加不再满足道砟级配标准;不同组合作业模式比较发现:捣固车对道砟破坏较为明显,6遍作业后使得各粒径道砟级配破坏相差率最大达135.93%,而稳定车作业对道砟级配破坏相对较小,各粒径道砟级配破坏相差率在10%以内。鉴于试验的数据和结论,建议在不回砟的大机组合作业模式施工中,一捣一稳、一捣两稳组合作业控制在3遍以内,两捣一稳作业控制在2遍以内,以免施工影响有砟道床的使用寿命。

摘要： 对某铀矿上下分区间保安矿柱破坏规律进行了研究,采用FLAC3D进行数值模拟,确定12 m为水平保安矿柱的安全厚度.同时对矿柱破坏引发的上盘岩体失稳演化过程进行了分析,由于矿体的开采,造成地应力二次分布,在开采区上盘形成卸压区和承压区,矿柱也发生从稳定阶段到变形阶段、破坏阶段的演化,与岩石的压破坏类似,水平保安矿柱的破坏机制符合岩石的破坏规律.

摘要： 隧道火灾对人员生命产生威胁的同时也会对隧道结构安全产生影响.首先,根据火灾时的实际情况建立了地铁区间隧道火灾烟气三维温度场.其次,考虑隧道壁面与高温烟气的热对流、热传导、衬砌材料传热性能的非线性以及衬砌混凝土爆裂建立了火灾时衬砌温度场求解的基本方程与求解方法,对比试验结果验证了所提方法的准确性.再次,结合求解得到的三维温度场,考虑衬砌材料热力学性能为温度的非线性函数,使用有限单元法对火灾时衬砌内部应力进行了求解.最后,按照弹性失效准测以及三轴受力情况,对衬砌破坏的形态及范围进行了分析.研究发现:衬砌破坏主要由内侧混凝土压碎引起;受火7200 s后,沿行车方向16 m,厚度方向12 cm,拱顶向下112°范围内衬砌受压超过其抗压强度;管片主筋处,1800 s内其受力均小于其强度;管片破坏形态主要为片状劈裂;螺栓在火灾后期会出现抗剪强度不足,主要范围分布在对拱顶向两侧37°范围内.

摘要： 斜沟煤矿18205工作面对应位置地表为山区地带,为了研究工作面开采山区地表破坏规律,在地表布置了观测线.现场观测分析认为,工作面开采对地表的破坏主要包括地表出现裂缝和引发煤矿地质灾害.

摘要： 为研究偏压小间距隧道施工力学行为及围岩破坏规律.在CD法施工下,通过建立偏压小间距隧道有限元模型,利用ABAQUS有限元软件在不同开挖顺序及不同隧道间距下对偏压小间距隧道施工过程进行了动态模拟与分析,基于强度折减法基本原理,探讨了不同隧道间距下围岩塑性破坏规律,确定了合理隧道间距.研究结果表明:①在不同开挖顺序下,先行左洞开挖方式要优于先行右洞:②随着隧道间距的增加,左洞围岩位移不断减小,右洞围岩位移先减小后增加;③随着隧道间距的增加,沿中间岩柱竖向中心线的水平位移逐渐减小;竖向应力则表现为先减小后增大的规律;④右洞开挖完成后,两洞初期支护中右拱腰处的弯矩明显大于拱顶处,而轴力则反之;⑤随着隧道间距的增加,中间岩柱塑性贯通程度逐渐弱化,安全系数不断提高,等效塑性应变逐渐减小.研究结果可为偏压小间距隧道的设计与施工提供依据.

摘要： 为了研究沙漠砂混凝土对框架梁柱边节点抗震性能的影响,利用ABAQUS有限元软件建立了沙漠砂混凝土框架梁柱节点有限元分析模型,并以轴压比和配筋率为参数,对6个梁柱边节点试件进行了拟静力有限元分析.研究结果表明:沙漠砂混凝土框架边节点的破坏现象与普通混凝土框架边节点相似;轴压比和配筋率均对沙漠砂混凝土框架边节点的耗能能力影响不显著;沙漠砂混凝土框架边节点的抗震性能略低于普通混凝土框架边节点,但是延性系数均大于3,仍然可在实际工程中仅有应用.

摘要： 针对大同矿区侏罗系煤层群下石炭系特厚煤层综放开采过程中遇到的强矿压显现这一问题,采用多种方法对侏罗系采空区和重叠煤柱影响下特厚煤层综放开采的覆岩运动与破坏规律进行研究.采用相似材料物理模拟方法,对顶板垮落和覆岩结构演化特征进行分析,得到:坚硬岩层的破断引起工作面周期大压和周期小压交替出现;工作面回采的覆岩破坏范围已达到侏罗系煤层,引起侏罗系采空区覆岩再次发生整体运动.应用高精度微震监测方法,分析煤层群开采影响下覆岩运动与矿压显现的关系,结果表明:侏罗系煤柱重叠区域覆岩运动剧烈,石炭系综放工作面强矿压显现是工作面开采扰动、邻近采空区覆岩运动和侏罗系重叠煤柱的多因素耦合作用的结果.提出了地面钻孔垂直孔分层压裂弱化煤柱和井下深孔预裂爆破切顶相结合的强矿压控制技术,将有效降低重叠煤柱的应力传递,切断工作面与采空区侧覆岩联系,减轻特厚煤层综放开采采场矿压的显现强度.

摘要： 为了掌握急倾斜工作面底板应力分布及破坏规律,建立了综合考虑工作面走向与倾向受力特点的倾斜三维空间半无限体模型,运用MATHCAD软件及SUFER软件计算并模拟出三维状态下不同深度底板应力分布情况,并对某矿3232(3)急倾斜工作面底板进行无支护和水泥基注浆临时支护模拟,分析研究结果表明:三维状态下底板各岩层垂直应力等值线立体图呈漏斗状,该矿底板最大破坏深度为10.4m.应用水泥基注浆材料对底板进行临时支护,能够有效控制底板破坏滑移.

摘要： 为了研究薄基岩厚风积沙浅埋煤层开采时覆岩移动破坏规律,根据某矿工作面开采技术条件和岩石力学参数,采用数值模拟的方法,分析了采场上覆岩层破坏变形规律以及应力分布特征;基于关键层理论,推导了导水裂隙带的发展高度.研究成果为薄基岩厚风积沙浅埋煤层保水开采提供了理论依据.

摘要： 中国风电装机容量自2011年以来一直居世界第一位.但中国受台风影响严重,近年来发生了许多强风致风电塔破坏的事故;另外随着部分风场建立在了地震多发区,风电塔在强震下也具有破坏的危险性.风和地震虽然同为动力作用,但作用方式、频谱特性等性质均不同,因此风电塔的破坏规律也存在差异.本文对于某典型风电塔进行有限元建模,分别对于强风和强震进行时程分析,探讨风力发电塔在极端作用下破坏的规律性.研究表明，在极端作用下全截面塑性铰一旦形成即面临倒塔。随机风荷载对于塑性铰发生时间和倒塔历经时间有影响，不同天然地震动除此之外还可能导致不同破坏位置。强风下塔筒在底部破坏，受基本模态控制；强震下塔筒在中上部破坏，受高阶模态影响。

摘要： 为解决综放大跨度切眼围岩破碎、变形量大等支护难题,以王家岭矿20104切眼为工程背景,采用数值模拟、理论分析、井下试验等方法.探究了综放切眼跨度与围岩变形破坏之间的规律,提出了顶板应力划分为两区,即低应力紊乱区和压应力均匀升高区,并在概念上作了详细介绍.基于上述研究,揭示了大跨度切眼围岩控制包括顶板低应力紊乱区是锚杆加固关键、顶板锚索主要是控制锚固层离层失稳和帮破碎区宽度控制在锚杆长度范围内.针对王家岭矿切眼地质特点,提出了"锚杆索网+钢筋梯子梁+单体柱"联合支护方案,有效控制了切眼围岩变形.

摘要： 急倾斜煤层受底板富水层威胁,能否实现安全开采取决于底板隔水层的有效隔水能力,而底板隔水层的有效隔水能力直接相关于底板破坏特征及深度.本文通过对底板破坏规律的分析,采用弹塑性力学原理预测底板破坏深度,运用突水系数对矿井底板强富水层实行区域划分,并以可采区资源量进行开采技术经济分析,得出开采损益的结论,为矿井生产部署提供重要决策依据.

摘要： 随着浅部资源日益减少，国内外矿山相继进入深部资源开采状态，巷道支护、顶底板防突、混凝土堵头等地下混凝土工程对混凝土的性能提出了更高的要求。利用微机控制多通道轴压水压联合作用岩石-混凝土流变试验系统对真实水环境中混凝土试样进行不同水压的压缩试验,研究不同水压条件下混凝土试样变形及破坏规律.试验结果表明:真实水环境中,随着水围压增大混凝土试样塑性增强;水围压加速了混凝土微裂纹的萌生、扩展和贯通,加速了试样破坏进程;由于压力水具有流动性和劈裂作用,真实水环境中的水压力将在混凝土微结构中产生膨胀力,破坏混凝土结构稳定;水围压使混凝土抵抗弹性阶段的屈服强度增强,弹性模量降低,但整体变形能力增强.混凝土弹性阶段屈服强度更加接近破坏强度,破坏强度随着水压力值的增加而降低.

摘要： 采动应力作用下煤岩体中不同尺寸裂隙相互作用、扩展、贯通是煤矿灾害的主要根源.采用RFPA软件,数值模拟单轴压缩条件下裂隙几何参数(倾角、间距、长度)对不等长双裂隙相互作用及岩石破坏的影响规律.结果表明:当裂隙间距为长裂隙长度的3/4时,长裂隙对短裂隙的影响作用显著,短裂隙对长裂隙的影响作用较弱;随着短裂隙长度不断减小,不等长双裂隙相互之间影响作用减弱;当裂隙间距不小于长裂隙长度时,裂隙扩展主要取决于裂隙自身参数,相互之间基本不影响;当裂隙倾角为45°时,裂隙对岩石的破坏影响作用最强.

摘要： 本文利用孔间地震技术对采空区裂隙带发育范围和程度进行了探测,通过孔间地震和钻孔电视观测结果的对比分析，可以看出，孔间地震和钻孔电视在钻孔位置对导水裂隙带的观测结果基本一致，孔间地震还可以在钻孔之外获得震源孔和接收孔之间完整的导水裂隙带变化特征，是一种有效探测覆岩破坏范围及程度的方法。

摘要： 本文利用孔间地震技术对采空区裂隙带发育范围和程度进行了探测,通过孔间地震和钻孔电视观测结果的对比分析，可以看出，孔间地震和钻孔电视在钻孔位置对导水裂隙带的观测结果基本一致，孔间地震还可以在钻孔之外获得震源孔和接收孔之间完整的导水裂隙带变化特征，是一种有效探测覆岩破坏范围及程度的方法。

摘要： 本发明为一种岩体结构面剪切破坏表面形态演化规律研究方法及系统，该方法包括：(1)采集天然岩体结构面样品，基于相似比理论，确定所述样品的参数配比，以制作类岩石材料；(2)制作与该结构面样品具有相同表面形态和相似力学性质的一组人工模拟结构面试样；(3)建立人工模拟结构面试样初始三维高程模型；(4)针对所述一组人工模拟结构面试样，在相同法向荷载条件下开展最大剪切位移各不相同的直剪试验；(5)建立对应不同剪切位移的所述结构面试样表面几何形态演化模型；(6)基于粗糙度定量评价方法，研究剪切破坏过程中结构面表面形态演化规律。本发明为揭示剪切破坏过程中结构面表面形态演化规律的研究提供一种新途径。

摘要： 本发明公开了主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律装置和方法，属于隧道工程的模型试验领域。通过模型盾构机刀盘上、土压舱内、螺旋出土器内安装微型土压力盒的方式，完成了对盾构机内部土压力监测点的布设；将前期盾构掘进过程中各处微型土压力盒达到的稳定值，作为研究开挖面主动破坏过程中盾构机内部土压传递规律的模型盾构机内部各处土压力的初始值；通过模型盾构机刀盘空转、螺旋出土器出土的试验方法，模拟真实盾构机主动破坏的过程，进而研究主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律。本发明可用于模拟有水和无水条件下，砂土、黏土、砂卵石土等地层中盾构隧道开挖面主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律。

摘要： 本发明涉及一种模拟土体突涌破坏现象及规律的试验装置，该实验装置包括模型箱、加压组件及土体变形测量组件，模型箱内设有反滤层，反滤层的上方铺设试验土体，反滤层的下方为增压水储存室，加压组件与增压水储存室连通，土体变形测量组件设在模型箱内的试验土体内；利用加压组件对试验土体的底部施加水压或开挖土体实现土体突涌破坏，土体变形测量组件测量水压、土体变形位移、土体孔隙压力和土体力学参数。与现有技术相比，本发明的装置组装容易，试验的准确率高，适用于基坑和地下工程领域不同种类土体突涌破坏现象和规律的研究，为实际基坑和地下工程设计提供指导，也可作为地质工程、岩土工程领域科研、教学之用。

摘要： 本发明公开了一种岩体结构面剪切破坏表面形态演化规律系统，包括文献查阅、现场调研、数据资料整理分析及岩样采集与加工；常规岩石力学实验；实验测试操作、三维物理模型实验、FLAC、PFC数据模拟及理论分析操作；对强降雨入渗‑采动卸荷岩体变形的特征进行操作分析；裂隙岩体结构面损伤力学模型与裂隙演化机制分析；裂隙岩体非线性流变模型建立与破裂失稳分析；揭示降雨入渗与采动卸荷耦合下高陡岩质边坡裂隙岩体的破坏失稳机理。本发明具有便于对矿山边坡安全管控与稳定评价的优点。

摘要： 本发明为一种岩体结构面剪切破坏表面形态演化规律研究方法及系统，该方法包括：(1)采集天然岩体结构面样品，基于相似比理论，确定所述样品的参数配比，以制作类岩石材料；(2)制作与该结构面样品具有相同表面形态和相似力学性质的一组人工模拟结构面试样；(3)建立人工模拟结构面试样初始三维高程模型；(4)针对所述一组人工模拟结构面试样，在相同法向荷载条件下开展最大剪切位移各不相同的直剪试验；(5)建立对应不同剪切位移的所述结构面试样表面几何形态演化模型；(6)基于粗糙度定量评价方法，研究剪切破坏过程中结构面表面形态演化规律。本发明为揭示剪切破坏过程中结构面表面形态演化规律的研究提供一种新途径。

摘要： 本发明公开了主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律装置和方法，属于隧道工程的模型试验领域。通过模型盾构机刀盘上、土压舱内、螺旋出土器内安装微型土压力盒的方式，完成了对盾构机内部土压力监测点的布设；将前期盾构掘进过程中各处微型土压力盒达到的稳定值，作为研究开挖面主动破坏过程中盾构机内部土压传递规律的模型盾构机内部各处土压力的初始值；通过模型盾构机刀盘空转、螺旋出土器出土的试验方法，模拟真实盾构机主动破坏的过程，进而研究主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律。本发明可用于模拟有水和无水条件下，砂土、黏土、砂卵石土等地层中盾构隧道开挖面主动破坏过程中模型盾构机内部土压传递规律。

摘要： 本发明公开了一种深部开采底板岩层损伤破裂演化及破坏规律的分析方法，其包括以下步骤：采集采场底板应力状态数据的步骤；采集采场底板岩层损伤破裂数据的步骤；采集深井底板岩层损伤破裂数据的步骤；采集深井底板采动损伤破裂数据的步骤；分析上述采场底板应力数据、采场底板岩层损伤破裂数据、深井底板岩层损伤破裂数据与深井底板采动损伤破裂数据，得出深部开采底板岩层损伤破裂演化过程及破坏规律的步骤。获得深部开采底板岩层损伤破裂演化过程及破坏规律，给具体的深井开采提供数据基础，进而为提高深井开采效率以及开采安全性提供技术支持。

摘要： 本发明提供煤层开采覆岩采动破坏规律的多点全周期监测方法，通过沿始采线指向终采线的方向，在工作面外侧设置多个满足第一预设条件的应力应变观测钻孔，工作面外侧为位于工作面区域外靠近顺槽区域的位置，在工作面内侧以及工作面中部设置多个满足第二预设条件的钻孔冲洗液漏失量观测钻孔，工作面内侧为位于工作面区域内靠近顺槽区域的位置，获取各个应力应变观测钻孔的应力应变信息，各个钻孔冲洗液漏失量观测钻孔的采动覆岩渗透性能信息，基于应力应变信息与各个应力应变观测钻孔的位置信息，采动覆岩渗透性能信息与各个钻孔冲洗液漏失量观测钻孔的位置信息，确定煤层开采覆岩采动破坏规律的信息。提高监测煤层开采覆岩采动破坏规律的准确性。

摘要： 一种测试变角度条件下渗透破坏规律的装置及试验方法。所述装置包括试样装载系统、前支架、后支架、上游水头施加系统、测压系统和固液分离称量系统。通过室内模型试验进行土体渗流试验，根据不同的渗流方向条件下土体的管涌规律与破坏规律，测定在管涌过程中渗流方向对土体相变临界条件、相变速率的影响以及对土体变形规律的影响。

摘要： 本实用新型涉及一种上行开采覆岩破坏规律的钻孔探测装置，包括前推杆、后推杆、连接杆、电缸，电缸的伸缩端延伸到前推杆中与前推杆内固定设有的推板固定连接；前推杆和后推杆上分别固定连接有行走轮组；前推杆和后推杆上分别固定设有气囊，前推杆上设有气囊的后方和后推杆上设有气囊的前方分别设有水囊，水囊上设有漏水孔，前推杆和后推杆内分别设有超声换能器，该超声换能器位于气囊之间；后推杆的端部外设有进气管线和进水管线，进气管线为气囊进行充气，进水管为水囊进行充水；调整气囊之间的距离，保证在进入钻孔后进行气囊之间的距离调整，使检测的数据更加的精度更高，避免了没有充气的气囊与钻孔壁接触，提升了装置的使用寿命。