原岩应力分布状态在地下巷道设计中的应用

地下巷道开挖后,其周围应力产生重新分布,形成二次应力状态,产生应力集中。利用二次应力函数σ＝ｆ（σ０）,推导出空间二次应力函数的表达式。通过实例计算,研究了不同原岩应力状态下巷道断面上应力椭圆形状和二次应力的大小,进而得出巷道的走向与最大主应力的关系。     

基于原岩应力测量的软岩巷道支护优化设计研究

为了解决曹庄煤矿高应力软岩巷道支护困难的问题,进行了井下原岩应力实测,采用基于实测地应力的锚杆支护优化设计方法,优化了巷道支护设计参数。工程实践表明,该支护技术有效控制了高应力软岩巷道围岩变形,取得了良好的技术经济效益,提供了一种控制高应力软岩巷道围岩变形的有效方法,对类似条件下巷道支护设计具有一定借鉴意义。     

不同应力路径对岩石声发射Kaiser效应的影响

为了解在循环加载过程中使用不同应力路径岩石声发射Kaiser效应的特征,采用岩石破裂过程分析软件(RFPA2D)对三种不同应力路径下岩石试样的声发射特征进行了数值计算.在循环加载中采用不同的应力路径对试样加载,在二次加载过程中仍能观测到清晰的Kaiser效应,但是KF值却与先前的最大应力值有较大差别.研究结果表明,岩石Kaiser记忆的真实内容不是先前所受的最大应力,而是岩石内部的损伤程度.使用从原岩中取样,在实验室做单轴压缩声发射实验观测KF值的方法测得的应力值与真实的原岩应力有较大的差别.这一结论对于进一步认识Kaiser效应的本质和用Kaiser效应准确的测定原岩应力有重要的作用.     

采矿工程中的原岩应力测量

应力测量是确定应力场性质的有力判据.原岩应力状态是影响采矿工程稳定性的重要因素之一,查明原岩应力的方向和量级是经济、安全、高效进行矿井设计、施工和生产的重要保证.它对于诸如巷道.采场布置、支护形式确定,矿井动力现象预测预防等方面都有重要的现实意义.     

用磁声发射原理测量钢轨残余应力

根据磁声发射（ＭＡＥ）原理并利用自制的磁化器对退火钢轨进行了室内应力标定，得到用面积法处理的应力与ＭＡＥ强度标定曲线，又据此测量了Ｕ７４６０ｋｇ／ｍ新轨的残余应力，取得较满意的结果     

利用磁声法测量钢铁构件表面应力

根据磁声发射ＭＡＮ和巴克豪森ＢＮ两种测量应力的方法和在测量铁磁材料平面应力时的一些特征，选取两种测量方法各自的优点，建立了测量铁磁材料中应力的一些规范，形成了比较完整的测量铁磁材料中平面应力的一种新方法──磁声法．利用此方法测量了焊接钢板的残余应力．     

磁声发射测量轨道钢试样的表面应力

运用三点弯曲法在试样表面形成应力，以模拟钢轨的受力状态．采用双电压、双中心频率的声发射探头的能量计数比值，可以显示出良好的应力相关性，并且建立了拉、压应力状态下的线性回归公式，为钢轨的应力检测提供依据．     

龙泉煤矿地应力测试及其应用

论述了地应力测点位置应具备的条件,并结合龙泉煤矿生产实际情况,选择应力解除法对龙泉煤矿3盘区进行地应力测试,取得了比较准确的测试结果,为龙泉煤矿3盘区巷道的合理布置和支护提供了强有力的基础信息。     

金口岭矿区地应力测试分析

为了优化金口岭铜矿矿区开采顺序和巷道设计,采用三维套孔应力解除测量计和空心包体应变计,结合现场围压试验,根据弹性理论计算出矿区原岩应力,得到矿区原岩应力大小、方向等参数及其分布规律。结果表明,每个测点最大主应力方向均接近水平方向,与区域构造应力场最大主应力的方向基本一致;最小主应力接近于垂直方向,三个主应力均为压应力,没有出现拉应力,与我国地应力实测得到的普遍规律相同,该方法可以为其他类似工程的地应力测试提供参考依据。     

矿井岩爆数值模拟及应力状态分析

为了得出岩爆与应力分布状态之间的关系,为制定合理的岩爆预防及治理措施提供依据,采用数值模拟的方法,研究了岩爆巷道的围岩应力状态。结果表明:非均匀薄壁应力现象的存在,是掘进工作面岩爆频发的重要原因;对于硬脆性的围岩体,在受到扰动时,由于巷道围岩体内的应力集中峰值距离巷道表面距离较近,应力集中峰值就可能超过岩体破坏的极限强度,从而使岩石突然破坏,发生岩爆现象。该成果对岩爆的预防具有一定的参考价值和指导意义。     

利用岩石Kaiser效应对地应力的测试实验

介绍了利用岩石声发射Kaiser效应测试地应力的原理、方法以及测试技术,根据弹性力学理论推导出岩体测点处地应力方程.按6个特殊方向对所取岩样进行制取,并对岩样进行声发射测试,由此结果计算出单向正应力值和3个主应力的大小及方向.其实验研究结果可为工程提供借鉴和参考.     

评估岩体应力状态防治冲击地压

基于地质动力区划方法,确定区域内的活动断裂,划分岩体断块结构,结合原地应力测量和数值计算方法来评估区域岩体的原岩应力,从而确定研究区域的冲击危险区;然后通过次生应力测量及数值模拟等手段,确定采场及巷道周围次生应力的分布情况。根据对研究区域冲击发生的条件的研究,确定可能发生冲击的采掘布置方式及地点,从而为有针对性地采取防治措施提供依据。     

破碎围岩环境下巷道应力与变形监测

开采过程中,破碎围岩环境下巷道煤岩结构及应力与变形随时间演化行为直接影响其稳定性。通过理论计算,结合现场应力监测、声发射(acoustic emission,AE)和钻孔窥视等手段,定量确定了工作面煤巷的松动范围和塑性区范围,综合分析了破碎围岩环境下煤岩非对称变形特征,为工作面安全开采提供了依据。     

微地震研究及在深部采动围岩监测中的应用

文章介绍了岩石微地震技术研究的现状及发展趋势,结合国际上近期的一些重大工程应用型研究项目,阐述了微地震技术的特点、意义及其研究的主要内容,针对目前采矿工程中存在的围岩变形、断裂及冲击地压等灾害现象,指出了其应用在深部矿井采动围岩稳定性监测中所具有的潜在优势,系统地分析了其可行性,对如何在深部矿井应用微地震技术监测采动围岩稳定性提出了建设性的构想。     

深井硬岩矿山岩爆灾害防治研究

采用室内试验、数值计算和现场岩爆研究相结合的综合研究方法,以冬瓜山矿床开采为对象,对深井矿床开采岩爆防治进行了系统的研究.由矿岩力学试验,采用岩爆综合评判指标确定了矿岩的岩爆倾向性,指出岩爆倾向性具有本源性和诱导性两种属性;电镜试验、物理模型试验和现场岩爆研究发现岩爆主要由张拉断裂引起,具有明显的岩石破坏和工程施工异常性前兆;现场岩爆研究和数值计算表明岩爆危险区位于应力集中、能量贮存大及具有快速释放能力和条件的区域;从岩爆预防角度,采用数值分析方法以能量释放率为衡量指标,对采场结构参数、开采步骤等进行了优化;从减少能量贮存、控制能量释放、采用柔性支护和建立岩爆监测系统4个方面,得出了具体的岩爆防治措施.图3,表2,参11.     

光纤传感器对煤岩体声发射的检测

为实时掌握煤岩体安全状况,将光纤Sagnac传感器应用于煤岩体的声发射检测。当煤岩体因外力或内部缺陷产生的声发射信号被光纤传感器检测到,光纤传感器输出端的输出光强便发生变化;通过对输出光强进行监测,并经傅立叶变换后得到声发射信号的频率特征。对整个系统进行计算机仿真,结果表明,该系统适用于煤岩体声发射信号的特征识别。     

Moment tensor analysis of the acoustic emission source in the rock damage process

To further investigate the mechanism of acoustic emission (AE) in the rock fracture experiment, moment tensor analysis was carried out. The AE sources characterized by crack sizes, orientations and fracture modes, are represented by a time-dependent moment tensor. Since the waveforms recorded by AE monitors correlate to the moment tensors, we prefer to select the P wave amplitude from the full-space Green's function of homogeneous and isotropic materials to determine the six independent components of the moment tensor. The moment tensor analysis was used to investigate the AE sources recorded in the experiment, and three types of micro-cracks were found, which are tensile mode, shear mode and mixture of the tensile and shear mode. In addition, the motion of micro-cracks was decided by eigenvectors of moment tensor. Results indicate that the moment tensor analysis may be used as a measurement to reflect the damage evolution of rock specimen.