含裂隙煤层底板突水规律的数值模拟与工程应用

本文结合淮北杨庄矿某工作面实际工程情况, 利用NCAP-2D-W对煤层底板突水进行多方案的数值模拟试验研究。主要内容包括:(1) 考虑在承压水不变的条件下,设计不同裂隙分布状态,探讨单裂隙、多裂隙、不同长度裂隙对煤层底板破坏的影响及开采矿压对裂隙顶部破坏的影响;(2) 考虑承压水的变化,分别考虑单裂隙和多裂隙两种分布状态,探讨裂隙对煤层底板破坏的影响及开采矿压对裂隙底部破坏的影响。通过分析受采动荷载、岩层结构变化、煤层底板中裂隙分布状态及承压水变化等因素影响的数值试验,获得了随开采工作面不断推进煤层底板破坏区的发展、突水导升高度的递增、突水通道的形成等相关规律。     

岩浆驱动破裂的形态研究

轴地壳岩浆房是活动扩张中心海洋地壳结构的一个重要组成部分，轴地壳岩浆房通过深部岩浆源的补充，内部岩浆的同化熔融、结晶分异等岩浆房过程，其中的岩浆会破裂上覆的岩石层形成岩浆破裂，并沿岩浆破裂继续向上迁移。本文建立了岩浆迁移的层流模型，从理论上对岩浆迁移问题进行了探讨，并将遗传算法引入到该问题中来，用遗传算法求解了描述岩浆驱动破裂传播的积分方程。如果假设岩浆破裂在远离破裂末梢处的权限宽度为1M，则靠近末梢，破裂的宽度逐渐加大，在末梢处宽度为2m左右。并根据文献对岩浆流体的一些观测参数计算得出，岩浆破裂权限宽度不会很大，一般在1m左右的量级。     

冻土蠕变的渐进屈服准则

基于冻土蠕变的现象分析表明，冻土蠕变的破坏是由于冻土中非弹性变形积累的结果，在冻土的任何变形阶段都存在着非弹性变形。非弹性变形的积累在一定条件下导致了冻土渐进屈服的出现，渐进屈服反过来又促进了冻土蠕变的进一步增加。     

高围压下冻结砂土的强度特性

在高围压条件下，对冻结兰州砂土在不同温度和不同应变速度下进行三轴压缩试验，试验结果表明，围压的增大和应变速度的减小明显增强了冻土的塑性性能；同时，随围压的增大，冻土的抗剪强度增加，但随围压的进一步增加，它出现降低的趋势，存在一个临界 围压，此临界围压值随温度的变化而变化，但不随应变速率而变化。     

曲边冰洲石的发现及其矿床成因的探讨

在各类型冰洲石矿床中发现了大量的冰洲石弯晶，通过冰洲石矿床野外考察的归纳总结，联系到晶体生长和材料力学的有关知识，提出冰州石矿床的成因极可能是原矿床中方解石受到的构造运动强烈影响后，在长期的水淋滤改造作用下发生冰洲石化，并由此而形成冰洲石矿床。     

若尔盖高原及其周围山地的冻土和环境

若尔盖高原内部年平均气温０．６～３．３℃，气温年较差１９．１～２１．２℃，已不具备多年冻土形成和保存的气候条件。据１９９２年７月间试坑和钻孔测温，在１．０～２．２ｍ深处地温为５～８．４℃，浅层地下水温６．０～７．８℃，由此判断不存在多年冻土，季节冻结深度为１．０～２．０ｍ。据冻土现象和试坑资料判断，周围山地海拔４１５０～４２００ｍ以上发育山地岛状多年冻土。区内沼泽演化表明，部分沼泽已疏干或向疏干趋势发展，草场退化和草原沙化已成为本区生态环境的重要问题，并已影响畜牧业发展     

地下工程中圆截面巷道应力的光粘弹性研究

利用光粘弹性实验方法模拟了地下工程中圆截面巷道围岩及冻结壁的蠕变过程，给出了巷道围岩和冻结壁的应力分布规律及随时间的变化规律，为地下工程的设计及预报提供了一种有效的实验手段。     

表生风化作用下多年冻土土壤的理论粒径分布

The paper discusses the distinctive features of grain size distribution of permafrost soils formed under conditions of continental lithogenesis and cryogenic weathering of rocks. As a functional consequence of surface erosion of mineral particles, the log-normal distribution of the density function of grain size is derived confirmed for any conditions and sediment types.     

石油污染对冻土热传导的影响

Complex experimental research of thermal properties of oil-contaminated frozen soils was carried out. On the basis of the obtained results the influence of the various factors connected with oil pollution on heat transfer in frozen soils was analyzed. And the model of heat transfer in frozen soils was offered.     

Analysis of crack movements observed in an alpine bedrock cliff

Crack widths and rock temperatures were monitored on an andestic bedrock cliff in the summit area of the Daisetsu Mountains, Hokkaido, northern Japan. Sequential data recorded the gradual widening of a crack to the point of critical crack extension, which resulted in catastrophic rock breakage. The data indicate that a combination of liquid water in?ltration into crack tip and subsequent freezing is the most signi?cant factor contributing to critical crack extension. The recorded sub‐critical crack movements involved a number of minor crack extensions and contractions, the timing of which correlates well with the magnitude of the reconstructed thermal stresses at the crack tip derived from thermal deformation of the plate‐shaped rock fragment. Larger crack extensions occurred when stress at the crack tip exceeded a threshold value, possibly re?ecting the control of rock fracture mechanics by which cracks are thought to propagate when the stress intensity factor at the crack tip exceeds the threshold values for stress corrosion cracking and the fracture toughness of the material. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.