摘要：针对引汉济渭工程秦岭引水隧洞岭北段频繁产生岩爆灾害、原支护结构破坏等问题,对秦岭引水隧洞岭北段进行地质勘测调查,分析隧道围岩岩爆破坏特征及破坏模式,开展超深隧洞岩爆三维负泊松比(negative Poisson’s ration,NPR)高应力补偿支护体系研究工作。采用现场勘查等方法,对隧道地质条件及岩爆破坏成因进行分析,并采用对比试验的思想设计出秦岭引水隧洞岭北段岩爆监测预警试验方案,提出以微观NPR锚杆为核心的三维NPR高应力补偿支护体系;通过现场试验分析新支护体系下围岩岩爆控制程度及其支护效果。结果表明:以微观NPR锚杆为核心的三维NPR高应力补偿支护体系能有效控制隧道围岩岩爆灾害发生,新支护体系试验段微震能量、频次均明显降低,爆坑深度、钢拱架受力和变形量明显减小。研究成果可为超深隧道岩爆灾害的防治提供参考。

摘要：针对工作面覆岩破坏高度观测的需要,改进单孔测试方法,利用顶板岩层钻孔和巷道形成探测区域,采用孔巷电阻率法进行电性参数采集与处理,在工作面回采推进过程中进行动态测试,根据顶板岩层视电阻率值的变化分析其内部结构变化特征,获得覆岩变形与破坏的发育规律,以及"垮落带、导水断裂带"发育高度值。在淮北某煤矿工作面顶板孔巷电性参数测试结果表明,该工作面开采条件下其垮落带高度为8.1～8.5 m,导水断裂带高度为29.0～32.5 m。根据岩层不同时间电阻率值分布的有效对比,可清晰分辨煤层顶板岩层变形与破坏的过程和规律,且多断面测试结果表明其实测结果的可靠性。

摘要：通过对矿业、水电与公路等领域的坡间岩土边坡结构特征研究,在揭露山区坡间挖填路基这种新型边坡结构刚性滑动和变形差异复合失效机理的基础上,甄荐了相应分析模式和表征指标。针对影响失效因素之间的高度非线性交互作用效应,利用基于数论偏差理论的稳健性试验设计原理,构造了超立方多维空间抽样准则。针对因素存在的未确知性和非确定性,将模糊灰色关联规则嵌入区间模型,导出了模糊灰色区间关联度算法。抽样准则为计算模式提供输入参数,关联度算法辩识出各基本参数对表征指标的敏感与重要程度,从而揭示出坡间挖填路基失效的内在机制,为处治方案设计指明方向。实例分析显示了上述研究成果的实用性和有效性。

摘要：切顶卸压自动成巷技术能大幅提高采区煤炭采出率、降低巷道掘进率,为进一步扩大该技术的试用性范围、完善其应用体系,以益新煤矿43073工作面缓倾斜厚煤层拱形断面回风巷为例,开展该地质条件下的技术应用研究。在对倾斜及缓倾斜煤层切顶成巷技术应用难点进行分析的基础上,对试验工作面留巷切顶进行设计,并采用数值模拟方法对切顶效果进行模拟验证;对缓倾斜厚煤层拱形断面上巷切顶留巷配套适应性技术进行总结,设计得到各项技术的关键参数;于试验工作面进行了实践验证,留巷变形及工作面矿压监测显示留巷整体变形量较小,切顶卸压效果明显,留巷可以满足相邻工作面的复用需求。

摘要：利用DRS-1型超高压直残剪试验系统以及颗粒流软件PFC2D,对砂与地下结构的接触面分别进行了直接剪切物理试验与数值模拟,获得了砂与地下结构接触面力学特性的宏观表象及内在机理.结果表明:砂与地下结构接触面的剪切应力-剪切位移曲线随法向应力的增加,其应变软化特性逐渐减弱而硬化特性逐渐增强.在一定法向应力条件下,随着结构面粗糙程度的增加,应变软化特性增强,且达到峰值剪应力所需要的剪切位移逐渐减小;随着法向应力的增加,结构面粗糙度对接触面力学特性的影响程度降低.在一定的法向应力条件下,对同一结构面,接触面的剪切强度符合摩尔-库伦强度准则;不考虑颗粒破碎时,颗粒的"剪胀"是引起砂-结构接触面剪切强度变化的主要原因之一;当相对粗糙度R较小时,结构面的存在所引起的剪胀量较小,接触面的峰值剪应力较小;随着R增大,颗粒受结构面的约束,引起的剪胀量变大,峰值剪应力增加;当R增大到一定程度时,结构面对颗粒运动的约束作用所引起的试样剪胀量变小,峰值剪应力亦随之降低.

摘要：随着矿山开采深度不断加大,对于安全开采深度的研究愈发重要。当前主要通过极限平衡法对边坡稳定性进行分析,针对精确分析结构面的稳定性状态研究较少。针对长山壕金矿东北采场开采现状,通过现场工程地质条件及岩体完整性调查,对边坡倾倒失稳破坏特征进行了详细分析。运用3DMine软件并根据现场工程地质调查数据及历史钻孔编录数据建立了矿区东北采场的复杂三维整体模型,对当前开采设计条件下的边坡最终状态模型的稳定性进行了分析。基于非连续变形分析(Discontinuous Deformation Analysis,DDA)法建立了采场北帮5个剖面模型,对该模型当前开采状态和不同开挖深度下的边坡稳定性进行了分析。结果表明:东北采场地质构造复杂,节理裂隙发育,岩体极破碎,是北帮边坡发生变形破坏的关键因素;当前开采设计方案在开挖施工过程中会造成边坡失稳破坏;通过DDA模型分析,验证了实际推测的破坏情况,模拟出了不同开挖深度工况下的稳定性情况,在坑底距离最终设计境界84 m时出现临界深度,为露天矿山开采设计提供了相关借鉴。

摘要：提出一种自主设计的多功能模型箱,基于该模型箱可设计多种排土场相似模拟实验,以在降雨作用和不同位置抗滑槽作用下排土场相似模拟实验为例。分别探究了在3 d降雨及7 d降雨作用下(降雨强度分别为217.1 mm和279.6 mm)排土场浸润线的变化规律和在坡脚、坡面下方、坡顶下方处留设抗滑槽对排土场破坏模式的影响。为验证实验结果是否准确,分别使用有限元软件COMSOL和有限差分软件FLAC^(3d)运用强度折减法对降雨条件和不同位置抗滑槽下的排土台阶进行数值模拟分析,将相似模拟实验结果和数值模拟结果进行对比论证,结果基本一致,验证了两种实验方案的合理性和可靠性,说明了基于该模型箱设计的相似模拟实验可靠。

摘要：神东矿区煤层地质赋存特点是浅埋深、薄基岩及厚煤层,工作面长度大和推进距离远。开采实践中,均发生过采场顶板大面积垮落的空气冲击灾害。依据采场顶板初次来压的O-X型垮落模式,采用顶板关键块体的回转下沉理论,建立了采场顶板O-X型垮落的空气冲击灾害的耦合模型,用数值差分解法研究了顶板O-X型垮落过程中巷道空气冲击灾害的变化规律。结果表明:1)与顶板自由落体模型和整体切落耦合模型相比,空气冲击灾害时间延长。2)巷道口附近最大的空气冲击灾害发生在顶板垮落结束前,距顶板垮落结束尚有0.21 s的时差。3)距离出口越远,冲击风流速度越低,空气冲击灾害威胁愈小。4)在巷道的不同位置和不同时刻,冲击风速大小不同,在选定密闭墙位置的情形下,可按最大临界流速设计给定材料结构的抗冲击墙厚度参数。

摘要：采用多目标决策的方法,以含水层下采煤不同开采方案对应的防水煤岩柱高度设计值、月度产量、吨煤开采成本、采出率为评价指标,对不同开采方案运用加权总均方根算法进行计算,以计算结果值与理想结果值偏差最小的方案为优选方案。以某煤矿第四系巨厚松散含水层下开采为例,对7种开采方案(全厚或限厚综放开采3种方案;网下综放开采1种方案;分层开采3种方案)的上述4个评价指标进行了分析,详细说明了各个方案的加权总均方根偏差计算过程。结果显示了不同基岩厚度下对应的最优开采方案。利用此结果并结合该煤矿六采区各个区段的基岩厚度做出了区段开采方案决策。

摘要：以喜马拉雅山区公路桥涵作为研究对象,基于现场典型病害调查数据,系统论述了喜马拉雅山区公路桥涵病害类型、发育特征以及影响因素,提出了相应的病害整治措施建议。调查结果显示,喜马拉雅山区公路桥梁上部结构梁板铰接缝与翼缘渗水泛碱病害和桥面铺装病害较为普遍,病害率分别为25%和42%。下部结构的桥墩病害主要表现为基础冲刷(12.5%)、桥台台前护坡和耳墙破损(25%)以及桥台背墙渗水、腐蚀、掏空(29.17%)。桥梁附属构造物常见病害为伸缩缝病害、锥坡病害以及导流工程病害等,其中62.5%的桥梁病害出现在伸缩缝位置。涵洞的主要病害主要有涵洞盖板和翼墙开裂倾斜、涵洞进出口堵塞、波纹管涵断裂以及涵背跳车,并且大约60%的涵洞病害位于多年冻土区涵洞进出口位置。公路桥涵工程病害主要是由于环境因素(气候环境、地形地貌、人类活动)和工程因素(设计、施工、养护、建筑材料)所致。因此,建议建立喜马拉雅山区公路桥涵病害数据库,形成“空-天-地”一体化综合监测系统,研发病害防治新技术,做好定期养护维修,提高公路桥涵的服役性能。