岩石（煤）的碎胀与压实特性研究

本文通过自行设计的一套岩石（煤）的松散和压实试验方案及相应的实验设备，对兖州矿区岩（煤）样进行了较为系统的碎胀与压实特性研究，测定了岩石（煤）的碎胀系数、碎胀曲线、压实曲线和侧压曲线．     

“吕”字形巷道布置的卸压机理分析

利用有限元法分析了综放采场瓦斯巷和回风巷或运输巷采用“吕”字形布置后的卸压机理，得到了上部瓦斯巷宽度对下部回风巷或运输巷卸压效果的定量关系，为改革综放采场巷道布置并提高瓦斯巷抽放效果提供了新的设计思路和可靠依据。     

基于复变函数的矩形巷道围岩应力与变形粘弹性分析

矩形巷道越来越多地被应用到实际工程当中，其巷道围岩稳定性理论分析具有重要的意义。本文建立了矩形巷道围岩分析的力学模型，运用复变函数理论推导，通过保角变化，得到了矩形巷道外围岩到复平面单位圆上的映射函数；在复变函数域内分析了矩形巷道围岩应力、变形的求解步骤；运用弹性力学、粘弹性理论等推导得到了巷道围岩应力变形的粘弹性解；...     

破碎岩体非等温渗流的非线性动力学研究

分别从固体及流体导热的能量方程出发,导出破碎岩体非等温渗流的能量本构方程, 结合渗流的连续性方程、运动方程、状态方程等建立了破碎岩体非等温渗流的一维非线性动力学方程组;结合Mathcad软件计算得到了系统的无量纲化平衡态, 利用逐次亚松弛迭代法分析了对应于不同参数时平衡态的稳定性;指出非等温渗流系统存在鞍结分岔及折叠突变, 与等温渗流相比, 考虑温度场的破碎岩体渗流动力系统更容易发生渗流突变.      

峰后岩石非Darcy渗流的分岔行为研究

煤矿采动围岩大多处于峰后应力状态或破碎状态，其渗流一般不符合Darcy定律，为非Darcy渗流系统．峰后岩石非Darcy渗流系统的失稳和分岔是煤矿突水和煤与瓦斯突出动力灾害发生的根源．文中用谱截断方法建立了Ahmed-Sunada型非Darcy渗流系统的降阶动力学方程，再由变量代换得到以无量纲变量表示的平衡态附近的演化方程，分析了系统的分岔条件，给出了系统的各种吸引子图案，并结合采矿工程实际，用非线性数学的观点揭示了煤矿突水和煤与瓦斯突出的机理．研究表明：当非Darcy渗流系统渗流特性和边界压力的初始值满足一定条件时，系统由平衡转向不稳定，即存在跨临界Hopf分岔和切分岔，并且，系统的动力学响应不随渗透特性连续变化，即该系统存在突变性．     

卸荷速率对岩石强度影响的试验研究

通过MTS 815.02型电液伺服岩石力学试验系统,研究砂岩试样在常规三轴条件下卸 围压过程中的应力-应变关系,探讨不同卸荷速率对试样强度的影响情况,分析得 出卸荷速率与试样强度的变化规律;观察、测量破坏试样的破裂特征及角度,初步探究试 样在卸荷作用下的破坏机理;研究成果可为工程实践的岩体卸荷问题提供一定的理 论参考.     

采动对承压底板断层活化及突水危险性的影响分析

随着煤炭开采深度的增加，受奥灰岩溶底板高承压水的威胁日趋严重，矿井突水事故的频率不断增加，尤其是含断层构造的奥灰岩溶承压底板的情形。本文建立弹塑性多孔介质渗流应力耦合模型；并基于此耦合模型，应用多物理场数值模拟软件COMSOL Multiphysics和MATLAB软件编程，结合徐州某矿突水实例，分析了采动影响下承压采...     

采场老顶弹性地基梁结构分析与来压预报

在采场老顶Ｗｉｎｋｌｅｒ弹性地基梁力学模型基础上，推导出采场顶板下沉的广义速度，并求出了老顶的超前断裂距．根据采场工作面正常推进时顶板下沉速度是线性增长的，而一旦老顶发生超前断裂后，下沉速度将急剧增加的原理，提出了一种新的采场来压预测预报方法，并成功地用到了煤矿顶板管理的生产实践中．     

动力扰动诱发巷道围岩冲击失稳的能量密度判据

能量积聚程度及积聚位置是判别冲击矿压是否发生的两个重要参数,运用ANSYS/LS-DY-NA模拟了应力波作用下巷道围岩的能量积聚过程及应力波强度对能量积聚程度的影响,得到了一定围岩应力状态下巷帮围岩能量积聚的大小、位置等结果.模拟研究表明:应力波是巷帮能量积聚、继而诱发冲击矿压的一个重要因素;应力波强度决定了最大能量密度值及其位置,随着扰动应力波强度的增加,巷道围岩的最大能量密度随之增加,最大能量密度点的位置渐渐向巷帮边界面靠近.研究结果对揭示煤矿冲击矿压的诱发机理及冲击矿压发生的预测预报具有重要意义.