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以淮南矿区口孜东矿深部回采巷道为工程背景,采用真三轴模型试验装置模拟了从浅埋静水压力、深埋静水压力、初掘采动应力(K=1.5为1.5倍900m埋深静水压力,后同)到回采动压(K=2~3)等不同应力条件下,大、小两种尺寸的直墙拱形回采巷道围岩应变状态,获得了浅埋条件下巷道围岩浅部拉应变、深部零应变,以及深埋静水压力及初掘采动应力下,巷道围岩出现"零应变交界圈"现象及深埋回采高应力下非线性大应变的围岩应变特征。应变监测结果反映了深部回采巷道围岩变形破坏的动态演化过程,为巷道的稳定性控制提供了一定的思考。 相似文献
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深部岩体圆形巷道围岩松动圈形成机理数值试验研究 总被引:1,自引:3,他引:1
采用损伤力学和统计理论的单元本构模型,探讨深部岩体巷道围岩破坏规律,
利用岩石破裂过程分析软件RFPA$^{\rm 2D}$, 对深部
岩体中的圆形巷道的变形及非线性渐进破坏特征、巷道周边关键部位的位移和应力变化进行
了分析,研究了圆形巷道围岩松动圈的形成机理. 研究表明:巷道开挖后,其周边形成应力
集中带,随着围岩压力的持续作用,巷道周边产生塑性变形区,并沿径向形成裂纹;随着裂
纹的不断扩展,巷道周边出现松动破裂区,即松动圈. 产生破裂区后,应力集中程度减弱,
应力高峰点向远处转移. 相似文献
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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;... 相似文献
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深部煤矿巷道在高围压的作用下,围岩普遍出现破裂,而且围岩破裂范围在扩大的同时,往往出现继续破坏的现象,并形成不同的分区.论文针对长的圆形巷道,将围岩分成破裂、塑性和弹性三个区域,采用Hoek-Brown准则,进行非关联弹塑性分析,获得了其应力和变形的封闭解析解,并说明该解析解是不唯一的.通过利用在弹塑交界处应力连续的条件、以及在破裂和塑性交界处径向应变连续的条件,获得了确定围岩破裂区和塑性区半径的解析算式.最后,通过算例并分析了破裂区和塑性区应力和应变的分布特点、以及破裂区范围的影响.利用所获得的结果,可以为巷道的稳定性分析以及支护设计提供理论依据. 相似文献
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本文通过套筒致裂法测试巷道围岩应力及力学性质,并以此进行围岩稳定性分析和分类;提出了巷道围岩稳定性判据以及巷道围岩分类的原则;介绍了本稳定性分析方法在若干煤矿巷道围岩及立井井壁应力测试地点的应用。 相似文献
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针对红透山深部断层下巷道围岩破坏诱发的涌水现象,以该矿水文地质条件
为基础,建立了岩体水力学模型,应用岩石破裂过程渗流-应力耦合分析系统
(RFPA$^{\rm 2D}$-Flow)模拟研究了深部断层下巷道围岩破坏过程:裂隙形成、扩展到突水通
道最终贯通形成涌水的全过程. 通过对损伤区分布、应力场和渗流场的演化规律进行分析,
揭示了巷道应力重新分布诱发损伤及渗流涌水规律,对涌水通道进行模拟定位,为红透山铜
矿深部巷道支护防渗设计提供了科学依据. 相似文献
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针对高瓦斯煤层冲击地压问题,用解析方法得到冲击地压发生条件,分析了主要影响因素对满足冲击地压发生条件的临界塑性区半径和临界应力的影响规律.结合五龙矿开采实际情况对影响高瓦斯煤层冲击地压的煤的模量比、煤层瓦斯孔隙压力、支护应力和内摩擦角4个因素做了对比分析.研究发现:高瓦斯煤层在巷道掘进面附近由于存在开挖面空间效应,掘进面前方尚未开挖的煤体对巷道变形起到了限制作用,减少了冲击地压的发生,随着掘进面向前推进,后方一定距离范围内的巷道支护应力增大.随着瓦斯解吸渗流的进行,巷道壁处孔隙压力降低,巷道冲击地压危险性明显提高,此时提高支护应力,冲击危险性有所降低.高瓦斯煤层巷道发生冲击地压的临界塑性区半径和临界应力随模量比、瓦斯孔隙压力的增大而快速减小,随支护应力的增大而增大,临界塑性区半径随内摩擦角的增大而增大,临界应力与内摩擦角不是单调函数关系,存在一个极小值点,当内摩擦角小于此极小值时,临界应力随内摩擦角增大而减小;当内摩擦角大于此极小值时,临界应力随内摩擦角增大而增大. 相似文献
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《力学快报》2017,(2)
The unpredictable rupture of saccular aneurysms especially of the intracerebral aneurysm is a knotty problem that always results in high mortality.Traditional diagnosis of medical images,which gives the aneurysm size and compares with a speculated critical size from clinical statistics,was demonstrated inadequate to forecasting rupture.Here,we propose a new detecting strategy that uses a dielectric elastomer(DE)capacitance sensor to monitor the growth of saccular aneurysms and deliver both the wall stress and geometric parameters.Based on the elastic growth theory together with the finite deformation analyses,the correlation between the real-time output capacitance of the DE sensor and the wall stress and/or geometry of an aneurysm is derived.Compared to clinic statistics and biomechanics simulations,the wall stress and geometric size may be used as combined indicators to assess the rupture risk of a saccular aneurysm.Numerical results show that an output relative capacitance of 30 indicates a high risk of rupture.Finally,the sensitivity and resolution of the DE sensor are proved adequately high for monitoring the growth state and evaluating the rupture risk of a saccular aneurysm. 相似文献
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为深入分析岩石蠕变及中间主应力对深部高应力软岩巷道围岩稳定性及分区变形特性的影响机理, 通过剖析长期荷载作用下深部巷道围岩的变形特征, 揭示了基于围岩蠕变特性的深部巷道围岩四分区变形机理, 并依据Druck-Prager准则及关联性流动法则考虑了中间主应力、岩体扩容及应变软化的影响, 推导出巷道围岩各分区应力、变形和半径解析解. 结合工程算例, 通过对现场监测数据以及不同力学模型的计算结果进行对比分析, 论证了本文理论的科学性, 并揭示了不同强度准则和围岩参数对深部巷道围岩各分区形态的影响规律. 结果表明, 忽视深部巷道围岩的蠕变特性将导致初始黏聚力的取值大于实际值, 从而造成围岩的理论承载能力大于实际承载能力; 在[0, 0.7]区间内提高中间主应力系数可有效控制围岩塑性区及破碎区范围的扩展; 当初始黏聚力及内摩擦角减小时, 中间主应力系数对围岩塑性区、破碎区范围及巷道变形的影响力显著提高. 研究成果可为地下工程支护设计及围岩稳定性评估提供理论参考. 相似文献
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高地应力条件下的巷道崩落爆破参数 总被引:3,自引:0,他引:3
以柱装药爆破漏斗理论为基础,对高地应力巷道崩落爆破标准漏斗形成进行研究,导出了高应力条件下形成崩落爆破标准漏斗的判断准则,进而导出了相应条件的巷道崩落爆破参数计算式。结果表明,地应力的作用要求对巷道崩落爆破的现有参数计算进行修正,而且地应力越高,崩落爆破的最小抵抗线和炮孔间距减小越多,单位耗药量和循环炮孔数量增加越多。最后指出,选用较高爆速的炸药可减缓崩落爆破参数随地应力增大而改变的速率。 相似文献
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岩爆岩石断裂的微观结构形貌分析及岩爆机理 总被引:1,自引:0,他引:1
利用扫描电镜(SEM)对岩爆岩石断口微观形貌特征进行研究分析,从微观角度探索岩爆产生的机理。通过对平顶山十二矿岩爆现场取样对其断口形貌特征与地应力和岩石成分之间关系进行研究。巷道围岩劈裂岩块断口形貌多呈台阶状,劈裂面与地应力最大主应力方向平行,岩石断口属拉张断裂,劈裂纹的产生主要是脆性断裂;岩爆抛射出的岩块断口形貌非常复杂,裂面与切应力(最大主应力)方向平行或相交,不同平面内的微裂纹通过与岩爆裂纹间的微裂纹或受撕裂作用形成台阶,表面不平整,属于拉张或剪切型断裂。岩石细观成分对岩爆的影响也较大,结晶程度高、结构致密的硬脆岩石更易发生岩爆。 相似文献
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摘要:为了计算动脉粥样硬化和局部斑块形成的堵塞对血管壁工作状态的影响,本文根据血液流动的连续性方程、运动方程及管壁运动方程,在给定了血压波形函数的基础上,求得了狭窄血管管壁的径向位移及环向应力。分析了不同狭窄程度对血管壁变形及应力的影响;给出了不同狭窄情况下及局部斑块硬化程度不同时,血管植入支架所需的作用力。从而计算出了植入支架后血管壁的径向位移及应力状态。本文的研究结果可供临床上对狭窄血管植入支架后的变形与受力分析,和支架的正确安放参考,可避免发生堵塞严重或血管过渡硬化时,由于安放支架不当而使发生血管破裂的医疗事故。 相似文献
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A. M. Lokoshchenko L. V. Fomin 《Journal of Applied Mechanics and Technical Physics》2016,57(5):792-800
The creep rupture strength of tensile bars in a corrosive medium is studied. The time to failure of the bars is analyzed as a function of their cross-sectional shape. It is shown that the influence of the corrosive medium on the creep rupture strength of the bars is determined by the diffusion of its elements into the bar material, resulting in a decrease in its creep rupture strength. The diffusion of the corrosive medium into a bar is studied using an approximate method for solving the diffusion equation taking into account the motion of the diffusion front. Bars with different cross-sectional shapes are considered using Rabotnov kinetic theory. It is shown that at the same tensile stress, the bar with a circular cross-section has minimum time to failure. 相似文献
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G. Yakovlev D.L. Turcotte J.R. Holliday 《Theoretical and Applied Fracture Mechanics》2010,53(3):180-184
In this paper, a composite model for earthquake rupture initiation and propagation is proposed. The model includes aspects of damage mechanics, fiber-bundle models, and slider-block models. An array of elements is introduced in analogy to the fibers of a fiber bundle. Time to failure for each element is specified from a Poisson distribution. The hazard rate is assumed to have a power-law dependence on stress. When an element fails it is removed, the stress on a failed element is redistributed uniformly to a specified number of neighboring elements in a given range of interaction. Damage is defined to be the fraction of elements that have failed. Time to failure and modes of rupture propagation are determined as a function of the hazard-rate exponent and the range of interaction. 相似文献