岩爆在不同岩石中的模拟实验

利用双向加压系统，模拟了两维状态下白色大理岩、肉红色花岗岩和灰绿色闪长岩三种岩石试件岩爆的发生，找出了不同岩石岩爆的特性，分析了原因，提出了防治措施。     

铁峰山2#隧道左线出口段地质灾害及防治措施

结合铁峰山2#隧道左线出口段的施工情况,针对性地分析了砂岩岩爆和塌方等地质灾害产生的机理和原因,提出了不同的应变防治措施,取得了良好的效果,可对以后类似隧道的设计和施工起到一定的借鉴作用。     

基于集对分析法的岩爆烈度分级预测研究

集对分析方法是一种处理不确定性问题的系统分析方法,该方法数学表达简单,物理意义明确,所含意义深远.基于集对分析理论,选取影响岩爆的主要因素如最大切向应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt、弹性能量指数Wet和岩石的脆性指数Is,并把σθ/σc,σc/σt,Wet和Is作为岩爆预测的主控因子,建立了岩爆预测的集对分析模型,对各个工程岩爆烈度级别进行预测.结合国内外一些典型深埋长大隧道工程实例进行分析计算,通过实际预测分析对比表明,集对分析法简便易行,评价结果准确,在隧道岩爆烈度级别的评判中具有广泛的实用价值.     

回归分析法在建立岩爆数学模型上的应用

通过实践与理论对岩爆进行了分析与研究，探讨了直接影响岩爆的几个主要因素，首次利用回归分析法对岩爆的有关数学模型进行了一些探讨，取得了一些结果，并且通过实践验证了所得结果的正确性，这对今后多方面进一步研究岩爆具有一定的指导意义。     

冬瓜山铜矿床岩爆特性分析

根据冬瓜山井巷掘进期间记录到的岩爆现象,分析了岩爆特性,确定了该矿井巷的岩爆危险区,对该矿床几种主要的岩石进行了多种力学性质试验,包括强度试验和变形试验等,指出该矿床矿岩除大理岩外,其他岩石都具有不同程度的岩爆倾向性,并对岩爆倾向性属性进行了分析。     

用于分析岩爆倾向性的剩余能量指数

通过分析岩石变形破坏过程中的能量变化,提出以岩石在峰值强度前储存的弹性应变能和峰值强度后稳定破坏所需的能量耗散之差(即剩余能量)与峰值强度后稳定破坏所需的能量耗散之比作为剩余能量指数,以反映岩石在峰值强度后区的动态特性;推导了剩余能量指数计算公式,并给出了其试验测定方法.此外,分析了将剩余能量指数作为岩爆倾向性指标的合理性,并采用铜陵有色金属公司冬瓜山深部矿床的典型矿岩进行了峰值前的循环加、卸载试验和变形破坏全过程试验,结合该矿床实际岩爆资料,对剩余能量指数与现有基于能量理论的岩爆倾向性指标进行对比分析,结果表明该指标能够较好地反映岩石的岩爆倾向性.     

洞室层裂屈曲岩爆的突变模型

建立了洞室层裂屈曲岩爆的突变模型,得出了洞室层裂屈曲岩爆在准静态破坏条件下的演化规律.引入一个函数表征内层岩体对外层岩体的约束作用,使洞室层裂屈曲岩爆模型更接近实际,更能反映层裂屈曲岩爆的演化规律.此外,还建立了动力扰动下洞室层裂屈曲岩爆的非线性动力学模型.研究结果表明: 洞室层裂屈曲岩爆的演化过程复杂;洞室层裂屈曲岩爆与否,不仅取决于岩体的内因如几何尺寸和岩石的性质等,还取决于外部作用力的大小和方式;动力扰动与粘弹性层状结构岩体的响应存在着非线性关系;该模型对扰动频率非常敏感,扰动频率满足一定条件是动力扰动下洞室发生层裂屈曲岩爆的必要条件;而模型对扰动力幅反应不敏感;在动力扰动下,洞室层裂屈曲岩爆演化过程中,竖向压力起决定性作用.     

PDC钻头切削表面流场挟沙能力分析

针对PDC石油钻头在使用过程中产生泥包的问题，进行了岩屑的受力情况和起动条件的分析，建立了计算模型，通过计算机数值模拟计算，可以得到井底流场的速度分布规律，为分析PDC钻头的排屑能力以及有效抑制泥包生成提供理论依据。     

岩爆模拟材料特性分析

通过大量实验选取了种脆性材料，该材料在普通试验机上加载测试观察其具有较强的冲击倾向，位移—时间曲线失稳时产生突跳．可用来作岩爆模拟材料．为室内研究岩爆这一动力现象奠定了基础，同时，分析模拟材料产生脆性的原因，最后，通过破坏过程分析提出了岩爆烈度的指标。     

动-静组合加载诱发岩爆时岩块弹射速度的计算

以单轴动-静组合加载实验为依据，能量平衡为原理，损伤力学为手段分析动-静组合载荷作用下岩石发生破坏时能量的转换，对岩爆能量组成以及单轴动静组合加载诱发的岩爆岩块弹射速度进行研究。研究结果表明，与只考虑静载荷作用产生的岩爆相比，按动-静组合载荷产生岩爆设计有岩爆倾向的深部地下工程岩体的支护更加符合实际。