摘要：基于室内单轴压缩试验,使用颗粒流软件建立了数值模型并标定微观参数,研究了不同加载速率下矸石胶结充填体试样的应力应变曲线规律、微裂纹数量、破坏过程以及微观位移场变化规律。结果表明:随着加载速率的不断增大,试样的峰值强度及弹性模量均不断增加;试样生成的微裂纹数量与加载速率成正比,微裂纹-应变曲线分为裂纹未萌生、裂纹快速增长、裂纹数量稳定3个阶段;试样的破坏过程分为压缩密实、弹性变形、塑性破坏以及残余变形4个阶段;试样微裂纹两侧颗粒发生不同形式的组合破坏,包括拉伸破坏、剪切破坏以及拉伸和剪切共同作用的混合破坏。

摘要：为了研究裂隙构型属性对层状复合岩石的力学行为、破坏模式及裂纹扩展规律的影响,以预制含共面双裂隙复合岩样为研究对象,通过室内单轴压缩试验与数字图像采集模块,分析在不同裂隙长度、倾角下岩样的力学特性和破坏特征。结果表明:(1)岩样峰值应力和弹性模量随着裂隙倾角增加上升,随裂隙长度增加而下降;劣化系数k随裂隙倾角的增加而减小,随裂隙长度的增加而增大。(2)破坏模式受裂隙倾角和两种岩石材质的影响,破碎程度主要由裂隙长度决定。(3)岩桥的贯通模式受裂隙倾角和结构面的控制,4种贯通模式中,随裂隙倾角增大,贯通趋势增强,但裂隙倾角达90°时不再贯通,且结构面会抑制岩桥的贯通。(4)裂纹扩展受裂隙长度影响,当裂隙长度小于12mm时,裂纹首先出现在岩样的右半部分,而弹性阶段产生的裂纹主要出现在岩样的左半部分,当裂隙长度大于12mm时,裂纹均匀布满岩样表面。该研究成果对实际工程建造和设计具有一定的指导意义。

摘要：为了预测不同端部条件及不同煤层倾角下巷旁支护体的变形和破坏规律,利用FLAC3D构建巷旁支护体模型,通过试算法,获得模型内聚力和内摩擦角随塑性剪切应变的折减函数关系,使数值模型与充填材料在物理压缩试验中获得的应力-应变关系和破坏规律一致。基于该种赋值条件,对巷旁支护体在不同端部条件下的变形破坏规律进行研究,获得以下结论：无端部约束下,峰前支护体内的应力分布近似均匀,可自由侧向变形,且倾角对支护体进入塑性时的峰值载荷大小没有明显影响;存在端部效应时,支护体的峰值承载能力有所提高,并将在侧向产生非均匀变形。在端部约束条件下,随着倾角的变化,支护体的破坏形式不同：当倾角为0°-10°时,呈现多重剪切破坏;10°-25°时,呈现双裂隙的剪切破坏;〉25°时,边界单元呈现摩擦剪切破坏。此外,在倾角作用下,存在端部约束时,在支护体的锐角处应力集中程度最高,在进行支护设计时应补强支护。

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：为研究边坡土体的坡度、坡高、黏聚力、内摩擦角4个因素对边坡稳定性的影响,以均质土质边坡为工程分析对象,应用数值模拟软件OptumG2分析了均质土质边坡的滑坡过程,运用正交试验设计,基于强度折减法和极限分析对9个工况下的均质土边坡建立模型与稳定性计算,获得各因素下安全系数随坡高、坡度、土体黏聚力、土体内摩擦角的变化关系。对均质土质边坡破坏机理进行了稳定性评价,均质土体滑坡模式为圆弧滑动,对于土坡安全系数影响因素由大到小排序依次为坡度、土体黏聚力、坡高、土体内摩擦角;对研究土体边坡稳定性破坏规律、进行土体边坡滑坡治理具有参考意义。

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：为了研究团柏煤矿煤层开采对底板岩层的破坏规律,制定相应的防底板突水方案,通过现场实测和数值模拟相结合的研究方法,分析煤层开采对底板破坏规律。结果表明:底板的破坏程度、破坏区域与含水层空间关系是决定矿井底板水害发生与否的关键因素,团柏煤矿10煤开采对底板的破坏范围为12 m^15 m,基于煤矿水文地质条件和研究成果提出了该煤层开采时底板突水隐患的预防和治理对策。研究结果对矿井开采设计与矿井防治水工作具有重要的指导意义。

摘要：研究分析了深部大倾角厚硬顶板条件下沿空留巷顶板运移机理以及优化了爆破切顶与巷旁密集支柱与高强恒阻锚索复合支护方式相结合的围岩结构控制技术,通过钻孔窥探及注水等方法确定顶板离层、断裂情况并现场实测沿空留巷顶板“给定变形”下沉量及巷旁支护后沿空留巷顶板向采空区侧倾斜旋转角度,结合现场工作面推采情况,研究分析得出顶板旋转下沉机理及相关数据,设计了沿空留巷巷道修复方案,形成快速综合智能化作业线,实现1907S回风巷高效修复及1907S工作面安全快速推采。现场实测得出:沿空留巷顶板“给定变形”下沉量为采高的20%~40%,向采空区倾斜角度为4°~18°,巷道顶板以上4.5 m内离层发育最为严重,最高离层发生在垂直顶板以上7.3 m处。

摘要：文章以某矿深部破碎软岩巷道为研究背景,利用FLAC数值模拟的方法,研究深部破碎软岩巷道埋深不同时其围岩应力及变形的变化规律。研究发现:巷道埋深越大,围岩的应力越大,巷道围岩的变形量也越大,但应力增高系数并不随巷道埋深的增加而增大;深部巷道使用传统的支护方法起不到比较理想的效果,须采取合理的主动支护形式对围岩进行注浆和采用锚杆、锚索相结合的支护形式,使围岩的自身承载能力加强。该研究结果对深部矿井的支护设计具有指导意义。

摘要：薄煤层是一种极为常见的煤层赋存方式,工作面空间小,采煤机功率及机械强度较低,煤壁破坏规律极为复杂。本文从多角度分析薄煤层综采煤壁破坏规律,从而确定采场的支护强度,寻求合适的液压支架初撑力和工作阻力,达到既有利于破煤,又可有效控制顶板的目的,为支架设计提供依据。