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主题

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2 篇 深埋隧道
2 篇 岩石动力学
2 篇 煤与瓦斯突出
2 篇 深埋隧洞
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6 篇 昆明理工大学
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3 篇 北京工业大学
3 篇 中南大学
2 篇 中国科学院武汉岩...
2 篇 煤矿安全高效开采...
2 篇 中国地质大学
2 篇 清华大学
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2 篇 深部岩土力学与地...
2 篇 华北理工大学

作者

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2 篇 王德胜
2 篇 许金余
2 篇 尹作明
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2 篇 牛向东
2 篇 石连松
2 篇 杨志全
2 篇 郭延辉
2 篇 程涌
2 篇 高照帅
2 篇 王国波
2 篇 周世生
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岩石真三轴冲击试验中试件的尺寸设计

岩石真三轴冲击试验中试件的尺寸设计

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：方新宇许金余刘石王浩宇空军工程大学机场建筑工程系陕西西安710038 空军工程大学机场建筑工程系陕西西安710038 西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710072

本文利用ANSYS/LS-DYNA3D动力有限元分析软件模拟了岩石真三轴静力试验及真三轴冲击试验,针对立方体试块的尺寸匹配性展开误差分析,并基于动态模拟结果分析了试样的轴向应力均匀性,为真三轴试件的尺寸设计提供借鉴思路.结果表明,真三轴... 详细信息

本文利用ANSYS/LS-DYNA3D动力有限元分析软件模拟了岩石真三轴静力试验及真三轴冲击试验,针对立方体试块的尺寸匹配性展开误差分析,并基于动态模拟结果分析了试样的轴向应力均匀性,为真三轴试件的尺寸设计提供借鉴思路.结果表明,真三轴静力试验中,对于同一试件尺寸,主应力越大,主应力的绝对误差也越大,相对误差则越小;随着试件尺寸增大,三向主应力的绝对误差与相对误差均线性增大,第三主应力误差的增长速率最高.真三轴冲击试验中,当α较小时,入射应力波出现高频震荡,试件轴向应力均匀性难以满足;当α较大时,震荡分量减少,峰值处的应力均匀性系数随α的增大而减小;当α一定时,第一主应力越大,试件的应力均匀性越差,而第二、三主应力对试件均匀性的影响很小.

关键词：岩石力学真三轴冲击试验真三轴静力试验立方体试块尺寸匹配应力均匀性

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冲击旋转加载下金刚石钻头破岩的试验研究

冲击旋转加载下金刚石钻头破岩的试验研究

引用

第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：李季阳谭卓英李文金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

冲击旋转式钻进在提高硬岩石钻孔性能方面具有较好的应用前景,为研究冲击旋转钻井中钻头和岩石相互作用过程,采用带有金刚石钻头的实验杆撞击高速旋转的试样,模拟钻头冲击旋转钻进的过程,使得钻头处在冲击和扭矩的共同作用下.研究表明:... 详细信息

冲击旋转式钻进在提高硬岩石钻孔性能方面具有较好的应用前景,为研究冲击旋转钻井中钻头和岩石相互作用过程,采用带有金刚石钻头的实验杆撞击高速旋转的试样,模拟钻头冲击旋转钻进的过程,使得钻头处在冲击和扭矩的共同作用下.研究表明:冲击旋转作用下金刚石钻头的扭矩和相对角速度波动较常规钻进时大幅度降低,可有效抑制粘滑现象的出现,有利于高效钻进和延长钻头的使用寿命;钻头破碎岩石的侵深主要取决于冲击作用,而与旋转作用关系不大;钻头在冲击旋转作用下岩石的破碎体积是单纯冲击作用下的两倍左右,以拉应力破坏为主的旋转作用对钻头破碎岩石有着重要影响,能提高钻头的破岩效率;随着岩石硬度的赠加,钻头的侵深越小,破岩体积越大.

关键词：金刚石钻头冲击旋转式钻进侵入深度破岩效率

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花岗岩高应力强卸荷作用下力学特性试验研究

花岗岩高应力强卸荷作用下力学特性试验研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：喻清丁德馨白杨陈璐陈禹瑄蒋文文李浩中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001 南华大学铀矿冶生物技术国防重点学科实验室湖南衡阳421001

在对花岗岩岩样进行常规三轴加载试验的基础上,进行了峰前高应力条件下卸围压并维持q=σ1-σ3不变的花岗岩卸荷破坏试验,研究卸荷条件下花岗岩的变形、破裂特征,强度准则.结果表明:(1)常规三轴破坏以轴向变形为主,卸荷破坏以径向变形为... 详细信息

在对花岗岩岩样进行常规三轴加载试验的基础上,进行了峰前高应力条件下卸围压并维持q=σ1-σ3不变的花岗岩卸荷破坏试验,研究卸荷条件下花岗岩的变形、破裂特征,强度准则.结果表明:(1)常规三轴破坏以轴向变形为主,卸荷破坏以径向变形为主,卸荷破坏特征以向卸荷方向发生径向变形和体积扩容为主,卸荷状态下脆性特征较加载状态下明显,峰值强度之后岩样表现出明显的脆性特征.(2)在加载试验中,岩石基本上表现为剪切破坏,张性破裂成分很少.卸荷破裂时各种级别的张裂隙发育,剪性破裂面以共轭X或局部剪切破坏为主,且追随轴向张裂隙剪断岩桥而成.(3)在初始围压相同情况下,卸荷点越大,岩样从卸围压至破坏的时间越短,说明高卸荷点更容易导致岩石破坏.(4)Mogi-Coulomb强度准则适合描述花岗岩高应力强卸荷作用破坏下的岩石强度特征.

关键词：花岗岩高应力强卸荷作用岩石破坏变形特征

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基于声发射监测的含水岩石动态损伤演化过程试验研究

基于声发射监测的含水岩石动态损伤演化过程试验研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：夏冬杨天鸿王培涛赵永川华北理工大学矿业工程学院河北唐山063009 华北理工大学河北省矿业开发与安全技术重点实验室河北唐山063009 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

利用TAW-3000微机控制电液伺服试验机和PCI-Ⅱ声发射监测系统,对干燥、天然及饱水闪长岩进行单轴压缩条件下的声发射试验,并结合能量计数实现了对裂纹扩展过程的精确定位.试验结果表明:干燥、天然及饱水岩样在损伤破坏过程中,其声发射... 详细信息

利用TAW-3000微机控制电液伺服试验机和PCI-Ⅱ声发射监测系统,对干燥、天然及饱水闪长岩进行单轴压缩条件下的声发射试验,并结合能量计数实现了对裂纹扩展过程的精确定位.试验结果表明:干燥、天然及饱水岩样在损伤破坏过程中,其声发射活动随应力-应变的变化表现出不同的特征.天然、饱水岩样的声发射事件数分别为干燥岩样的37.2％和17.6％;在低应力阶段,各岩样产生的声发射事件均较少,能量相对较少,且在岩样内部分布较分散;在裂纹稳定扩展阶段,声发射事件逐渐向最终破裂面集群,且饱水岩样的集群程度高于天然与干燥岩样;在裂纹非稳定扩展阶段,干燥与天然岩样的声发射事件呈加速增大趋势,而饱水岩样的声发射事件在岩样临近破坏的瞬间急剧增加.

关键词：岩石力学含水状态损伤演化裂纹扩展声发射

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急倾斜煤层开采动力灾害发生机理与防治研究

急倾斜煤层开采动力灾害发生机理与防治研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：秦子晗天地科技股份有限公司开采设计事业部煤炭科学研究总院开采设计研究分院北京100013

针对乌东矿南采区急倾斜煤层开采过程中矿压显现强烈,回采巷道内多次发生动力灾害事故的情况,针对所采煤层及顶底板进行了冲击倾向性的测定,并采用悬臂梁理论,建立了急倾斜煤层顶板垮落的力学模型,利用FLAC3D软件对煤层开采过程进行数... 详细信息

针对乌东矿南采区急倾斜煤层开采过程中矿压显现强烈,回采巷道内多次发生动力灾害事故的情况,针对所采煤层及顶底板进行了冲击倾向性的测定,并采用悬臂梁理论,建立了急倾斜煤层顶板垮落的力学模型,利用FLAC3D软件对煤层开采过程进行数值模拟.研究结果显示:乌东矿南采区煤层及顶底板均为弱冲击,煤层顶板悬顶过长是造成回采巷道动力灾害事故的主要影响因素.结果表明由于煤层倾角近乎直立,顶板随着工作面的回采一直处于悬顶状态时,顶板的悬而不垮造成能量的大量积聚,而所积聚能量大小与工作面悬臂长度呈正比关系;回采期间顶板岩层一直承受较大应力,一旦断裂就可能造成煤层采场围岩剧烈变形;通过对顶板进行预裂爆破和高压注水的联合处理方法,降低了顶板岩柱的应力集中,保证了工作面的安全回采.

关键词：急倾斜煤层动力灾害冲击倾向性悬臂梁理论顶板预裂爆破高压注水

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锦屏二级深埋隧洞岩爆发生机理与诱发条件

锦屏二级深埋隧洞岩爆发生机理与诱发条件

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：刘宁张春生褚卫江倪绍虎中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310014 浙江省抽水蓄能工程技术研究中心浙江杭州310014 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310014

深埋隧洞开挖极易诱发岩爆.在岩爆灾害的孕育演化和发生过程中,受到众多因素的影响与控制,加之深埋条件下围岩将表现出复杂的力学行为,致使岩爆破坏类型和成因机制更加复杂.根据国内外研究积累和锦屏二级深埋隧洞工程中岩爆灾害的主要特... 详细信息

深埋隧洞开挖极易诱发岩爆.在岩爆灾害的孕育演化和发生过程中,受到众多因素的影响与控制,加之深埋条件下围岩将表现出复杂的力学行为,致使岩爆破坏类型和成因机制更加复杂.根据国内外研究积累和锦屏二级深埋隧洞工程中岩爆灾害的主要特征,对锦屏二级深埋隧洞的岩爆类型进行了划分,并对其现场孕育特征和发生机理进行了详细的分析,其中构造型岩爆是锦屏二级深埋隧洞危害最大、诱发机理最复杂的一个岩爆类型.岩体条件和应力条件是岩爆发生的两个关键因素,结合具体锦屏二级现场岩爆案例、数值分析方法深入分析了各因素对岩爆的影响和控制作用.最后,针对锦屏二级深埋隧洞采用的TBM和钻爆法两种开挖方式,分别分析了其对岩爆风险的影响,并利用应力调整和能量释放量两个指标确定了合理的开挖进尺,为隧洞安全掘进提供了参考依据.

关键词：深埋隧洞岩爆类型发生机理诱发条件

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温度-应力联合作用下的危岩稳定性分析

温度-应力联合作用下的危岩稳定性分析

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：王林峰陈洪凯唐红梅重庆交通大学岩土工程研究所重庆400074

在温差较大的区域,温度是诱发薄型危岩崩落的重要因素之一.本文考虑温度与应力联合作用下对危岩稳定性的影响.首先基于传热学方法,将x,y两个方向的温度传递分别进行计算,然后通过叠加原理建立了危岩体内温度场和危岩主控结构面处的温度... 详细信息

在温差较大的区域,温度是诱发薄型危岩崩落的重要因素之一.本文考虑温度与应力联合作用下对危岩稳定性的影响.首先基于传热学方法,将x,y两个方向的温度传递分别进行计算,然后通过叠加原理建立了危岩体内温度场和危岩主控结构面处的温度应力解析计算方法.考虑温度应力,危岩体自重、地震和裂隙水压力联合作用下,基于断裂力学,建立了危岩主控结构面的应力强度因子的计算方法,并根据危岩主控结构面的联合应力强度因子和断裂韧度构建了危岩稳定性分析方法.通过算例对比分析表明温度应力对薄型危岩的稳定性有着重要的影响,温度刚开始升高时危岩的稳定系数下降较快,随着温度进一步升高,危岩的稳定系数变化变缓;揭示了温度和主控结构结构面贯通长度联合作用下危岩稳定性的变化规律.本文建立的危岩稳定系数计算方法可为温差较大地区的薄型危岩稳定性分析提供新的方法.

关键词：薄型危岩稳定性分析温度场应力场断裂力学

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基于矩张量反演的岩石破裂机理及其演变规律

基于矩张量反演的岩石破裂机理及其演变规律

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：柴金飞吴顺川周喻高永涛金爱兵高艳华张院生北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

利用颗粒流理论(PFC)模拟岩石单轴压缩试验,并基于矩张量反演方法及其T-k参数分析方法对岩石破裂过程中声发射数据进行分析,推导出岩石裂纹孕育、发展和贯通过程中的破裂参数及其破裂类型,从而揭示岩石的破裂机理及其演化规律.通过模拟... 详细信息

利用颗粒流理论(PFC)模拟岩石单轴压缩试验,并基于矩张量反演方法及其T-k参数分析方法对岩石破裂过程中声发射数据进行分析,推导出岩石裂纹孕育、发展和贯通过程中的破裂参数及其破裂类型,从而揭示岩石的破裂机理及其演化规律.通过模拟岩石破裂过程得到以下结论:(1)在单轴压缩条件下,平行黏结法向-切向刚度比等于1时,因岩石抗拉强度小于抗压强度,声发射事件主要为线性张拉破裂类型,占比50％以上.(2)模拟试件的声发射破裂类型较为复杂,包含线性张拉破裂、线性剪切破裂、双力偶剪切破裂和混合破裂等类型,数量随岩石破裂过程持续增多.(3)线性张拉破裂和混合破裂数量增长较快,占比相对较高,但矩震级较小;线性剪切破裂和双力偶破裂数量增长较慢,占比相对较低且较稳定,但在应力峰值附近矩震级较大.综上所述,运用矩张量反演方法和T-k参数表示方法可有效掌握岩石细观破裂机理及其宏观演变规律,为分析岩体稳定性及其发展趋势提供了重要的技术保障.

关键词：岩石破裂力学机理演变规律矩张量反演 T-k参数岩石稳定性

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平面P波入射下深埋圆形复合式衬砌洞室抗减震机理研究

平面P波入射下深埋圆形复合式衬砌洞室抗减震机理研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：王帅帅高波西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031

基于Fourier-Bessel级数展开法,研究了深埋圆形三层复合式衬砌洞室在平面P波入射下的动应力集中问题,并给出了三层衬砌洞室动应力集中系数级数解析解,结合某Ⅸ度地震区管道隧道实际工程,分析了不同衬砌刚度组合和厚度组合对洞室动应力... 详细信息

基于Fourier-Bessel级数展开法,研究了深埋圆形三层复合式衬砌洞室在平面P波入射下的动应力集中问题,并给出了三层衬砌洞室动应力集中系数级数解析解,结合某Ⅸ度地震区管道隧道实际工程,分析了不同衬砌刚度组合和厚度组合对洞室动应力集中系数的影响.研究表明:注浆加固洞室围岩和设置减震层都可以降低二次衬砌动应力集中系数;增大围岩注浆区弹性模量和厚度,有利于减小衬砌动应力集中系数,最优围岩注浆区厚度为1倍洞室净空半径;减震层弹性模量降低,减震层厚度增大,二次衬砌动应力集中系数变小,减震层弹性模量宜低于围岩弹模1/20,最优减震层厚度宜取1/50的洞室内净空半径.最后针对实际管道隧道抗减震技术,考虑围岩稳定性,提出了“围岩-加固圈-减震层-衬砌”新型减震结构,对比其他三种抗减震措施,分析结果表明新型减震结构减震效果最好.

关键词：深埋隧道衬砌洞室圆形复合式抗减震机理平面P波入射

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循环荷载作用下岩石阻尼特性的研究

循环荷载作用下岩石阻尼特性的研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：李宁何明明陈蕴生朱才辉西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048

为了合理地描述岩石的阻尼行为,基于粘滞性阻尼理论,建立了考虑环向和纵向阻尼振动的岩石阻尼模型,提出了岩石阻尼参数的计算方法;通过动循环荷载、分级循环荷载及常幅循环荷载试验探讨了砂岩、砾岩及砂砾岩的的阻尼特性,得到了阻尼参... 详细信息

为了合理地描述岩石的阻尼行为,基于粘滞性阻尼理论,建立了考虑环向和纵向阻尼振动的岩石阻尼模型,提出了岩石阻尼参数的计算方法;通过动循环荷载、分级循环荷载及常幅循环荷载试验探讨了砂岩、砾岩及砂砾岩的的阻尼特性,得到了阻尼参数对应力、应变幅值的响应特性,揭示了常幅循环加载过程中阻尼比和阻尼系数随循环次数的演化规律;从熵守恒和能量守恒定律出发,建立了岩石阻尼比随循环次数演化的经验模型.结果表明:(1)动荷载下岩石的阻尼比与轴向应变幅值成线性递增,而阻尼系数恰好相反;分级循环荷载下岩石的阻尼参数都随应力幅值成线性递增.(2)疲劳破坏门槛值是岩石耗散能和阻尼比演化规律发生变化的分界点,在应力上限高于疲劳破坏门槛值时,耗散能、阻尼比及阻尼系数随循环次数都是3阶段的变化规律,演化曲线呈U形;在应力上限低于疲劳破坏门槛值时,其为2阶段的发展规律,演化曲线呈L形;(3)通过砂岩的阻尼比演化试验,验证了所建模型能够描述砂岩在常幅循环荷载过程中阻尼行为.

关键词：岩石力学循环荷载阻尼比阻尼系数能量耗散

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