为研究综放开采沿空留巷围岩变形特征,以山西铺龙湾煤业有限公司4102综放工作面为工程背景,从理论层面分析了沿空留巷围岩大变形机理,发现4102综放工作面沿空留巷围岩发生大变形主要原因是基本顶关键块体断裂回转使留巷位置由低值应力区变为高值应力区,在此基础上采用FLAC3D软件对沿空留巷围岩应力分布规律及变形特征进行分析。结果表明:在支护初期巷旁支护体垂直应力为1. 5 MPa,巷道围岩水平位移极小,当基本顶发生断裂后,巷旁支护体垂直应力增加,最大达3. 22 MPa,此时的变形速率也达到最大,随着上覆岩层触矸,巷道围岩垂直应力及两帮变形速率也逐渐稳定。

以七岭煤业综采工作面回采巷道为例,采用FLAC3D数值模拟软件,分别对工作面回采巷道掘进期间巷道围岩屈服破坏特征、巷道围岩垂直应力、巷道围岩位移特征进行分析,得出坚硬顶板条件下回采巷道最优的支护方式和支护参数,并且成功的应用于工程实践。

以花岗岩为试验与研究对象,基于自然干燥状态以及不同流速、不同p H值的水化学溶液侵蚀作用,进行了一系列单轴压缩、三轴压缩及劈裂试验,对比分析了酸性水化学环境下花岗岩的强度损伤、变形特征及力学参数响应机制。试验结果表明:花岗岩的单轴、三轴抗压强度及抗拉强度、弹性模量与黏聚力随着酸性溶液p H值减小、循环水流速度增大而降低;泊松比则随着p H值减小、水流速度增大而增大;酸性溶液浸泡后花岗岩的内摩擦角较自然干燥状态有所降低,但较蒸馏水浸泡后花岗岩无明显变化;花岗岩的压缩变形特征有由脆性向延性转变的趋势。因此,自然水化学环境的p H值与流速是导致岩石变形特征改变及强度与力学参数损伤劣化的2个敏感性因素,而花岗岩对酸性溶液的p H值更为敏感。

针对露天矿含水软岩边坡在成坡后出现的蠕滑变形与顺层失稳问题，为确定极限稳定边坡角，以东明露天矿南端帮边坡为研究对象，在工程地质勘查与力学实验的基础上，采用有限差分计算程序FLAC3D研究了地下水作用下顺层软岩边坡的变形破坏特征，然后采用极限平衡法对比分析了地下水对边坡稳定性的影响程度，最后结合有限元强度折减法对边坡角进行优化设计。研究结果表明，地下水对东明露天矿南帮边坡稳定影响程度明显，考虑地下水作用时软弱岩层面位置的稳定系数比正常情况下低20.73%，综合考虑以上因素，最终确定南帮极限稳定边坡角为22°。基于有限元法和极限平衡法相结合的边坡参数优化设计方法，能够科学可靠地确定极限稳定边坡角，对于类似软岩矿山边坡角优化具有借鉴意义。

图像局部不变性特征与描述 pdf 王永明 王贵锦 编著 国防工业出版社 解压密码：HITCAJ