多孔介质中迂曲度和渗透率的关系

迂曲度是描述渗流通道的一个重要参数,迂曲度经常通过实验方法和数值模拟方法确定,迂曲度的表达式均只有迂曲度和孔隙度的关系,都没有涉及迂曲度和渗透率的关系。本文通过流体平均水力半径模型建立了迂曲度与孔隙率、渗透率、平均粒径间的函数关系,揭示出更多的迂曲度的影响因素。     

水库水位上升软岩边坡软化失稳性研究

软岩在饱水状态下,其抗剪强度严重削弱,从而影响到边坡的稳定性。基于强度折减法对软岩边坡地稳定性进行研究,系统的分析了水位高度、软岩饱和时间对边坡安全系数和边坡破坏形式的影响。分析结果表明:当岩石软化程度小时,上升的水位起到稳定作用。岩石软化程度大时,软岩边坡安全系数呈现随水位升高而降低的规律。水位越高,坡脚的剪应力集中越明显。不同水位高度,边坡的安全系数随水饱和时间变化规律大致相同。软岩饱水1个月时,不同水位的边坡安全系数均提高。之后随着时间增加,安全系数不断减小。饱和期6个月后,安全系数的变化趋于稳定。边坡饱和时间越长,坡脚软岩的力学参数越小。当坡脚软岩的抗剪强度小于一定值,坡脚处将会发生蠕动,而水面以上的岩石受坡脚蠕动的影响产生裂隙。饱水6至12个月,这种现象明显,边坡的破坏形式由滑坡转变为崩塌。     

软岩巷道支护优化设计与模拟分析

基于云南观音山煤矿已有的煤层地质条件,针对位于泥质松软岩层中的二井+1100m水平运输大巷破坏严重,原软岩巷道支护设计不能满足使用要求,重新优化了支护参数,并进行模拟分析。采用数值模拟软件FLAC3D,建立了原支护巷道工程地质力学模型,分析巷道变形破坏过程中的应力分布情况,巷道周围形成"两侧"应力集中,常常造成巷道两边剪坏,无锚索支护时,巷道拱顶应力集中程度较高。根据结果重新进行了锚网索支护参数设计,并进行了对比分析。结果表明:增加了锚网索支护后,剪应力分布较为均匀,使巷道深部岩体也承担了浅部围岩的支护荷载,从而减小了巷道的变形量,通过锚索的作用,调动了巷道深部围岩的强度,从到了对巷道浅部围岩的支护效果。     

孤岛工作面窄煤柱尺寸模拟

基于查庄煤层地质条件,利用数值模拟法确定合理的煤柱宽度。采用数值模拟软件FLAC3D建立了坚硬顶板孤岛工作面数值模拟力学模型。模拟方案确定为四个,煤柱宽度分别为2m、3 m、4 m和5 m,研究了巷道围岩垂直位移和水平位移分布、塑性破坏状态、垂直应力和水平应力分布情况。研究表明,在孤岛工作面中,由于回采巷道受采动影响较大,巷道变形破坏极其严重,水平应力和垂直应力也相应增加,是造成巷道顶板下沉和底臌以及两帮变形破坏的主要原因。煤柱宽度为4 m时,无论从经济上还是技术上都最为有利,此时巷道变形破坏较轻微,围岩位移量较小,对巷道维护有利。