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弱胶结软岩巷道开挖扰动应力旋转特征及支护对策
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作者 刘家顺 孙铠洋 +2 位作者 左建平 郑智勇 王来贵 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期194-206,共13页
针对西部矿区弱胶结软岩地层巷道围岩自稳能力差、变形大、支护易失效等问题,采用室内试验、数值模拟、现场监测和理论分析相结合的方法,分析了开挖过程中围岩主应力旋转特征,提出针对弱胶结软岩巷道的支护对策。研究结果表明:巷道开挖... 针对西部矿区弱胶结软岩地层巷道围岩自稳能力差、变形大、支护易失效等问题,采用室内试验、数值模拟、现场监测和理论分析相结合的方法,分析了开挖过程中围岩主应力旋转特征,提出针对弱胶结软岩巷道的支护对策。研究结果表明:巷道开挖过程中,巷道围岩主应力旋转幅度经历了平稳增长。剧烈扰动和恢复平稳3个阶段。在工作面推进至监测断面时围岩主应力调整最为剧烈,其中顶板和底板最大主应力增加至初始值的1.62倍,帮部增加至初始值的1.35倍;顶板和底板最大主应力倾角/方位角在岩壁处分别为30°/41°和23°/151°。随远离岩壁,最大主应力倾角/方位角呈先增大后减小的趋势,并且在距离巷道岩壁0.68R处倾角/方位角的变化达到峰值11°/5°、14°/176°;帮部最大主应力旋转角度随远离岩壁呈减小的趋势,倾角/方位角由56°/58°变化至初始状态,分别旋转了34°和32°;顶板围岩应力旋转幅度大于底板和帮部。基于巷道开挖扰动应力旋转特征,提出了考虑主应力旋转效应的弱胶结巷道锚杆(索)+金属网的非对称耦合支护技术,并进行了数值模拟分析和现场工业试验。现场结果表明:采用非对称耦合支护技术可以显著改善围岩应力状态,有效减小巷道围岩塑性范围,控制弱胶结软岩巷道变形。 展开更多
关键词 弱胶结软岩 巷道 主应力旋转 倾角/方位角 非对称耦合支护
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复杂应力下软岩等效蠕变损伤模型及大变形规律研究
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作者 孙闯 王伟州 +2 位作者 王来贵 陈东旭 白艺冰 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期166-177,共12页
软岩巷道在长期载荷作用下易发生蠕变损伤,影响其稳定性。通过现场勘查及室内试验分析巷道软弱围岩力学及蠕变特性,构建软岩非线性蠕变损伤模型,并通过UDEC数值计算验证其合理性,研究分析了软岩巷道变形的时效规律,在现有支护的基础上... 软岩巷道在长期载荷作用下易发生蠕变损伤,影响其稳定性。通过现场勘查及室内试验分析巷道软弱围岩力学及蠕变特性,构建软岩非线性蠕变损伤模型,并通过UDEC数值计算验证其合理性,研究分析了软岩巷道变形的时效规律,在现有支护的基础上提出了优化支护方案,并应用于现场工程。研究表明:巷道围岩蠕变试验中蠕变速率和变形量随应力增加而提升,且稳态蠕变的过渡时间延长;采用UDEC软件数值求解蠕变损伤模型,通过数值计算得到软岩加速蠕变曲线与试验曲线吻合,验证了模型的可靠性;蠕变导致围岩变形与裂隙范围不断扩大,暴露出现有支护系统的不足;优化方案通过增加并加长锚杆同时引入预应力,增强了支护系统的协同控制能力与稳定性。深入研究软岩蠕变损伤特性及其时间演化规律对于优化支护与保障工程安全具有重要意义。 展开更多
关键词 软岩巷道 蠕变损伤 数值模拟 时效规律 支护设计
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宽高比对煤柱型冲击地压影响规律的实验研究 被引量:1
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作者 朱志洁 姚振华 +3 位作者 陈昆 吕飞 韩军 王来贵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1303-1317,共15页
我国深部煤炭开采日趋复杂,区段煤柱在采动、构造或坚硬顶底板影响下极易诱发煤柱型冲击地压,煤柱型冲击地压的防治已成为煤矿安全高效开采的难题,研究不同宽高比条件下区段煤柱的力学性能及冲击破坏特性对煤柱型冲击地压防治具有积极... 我国深部煤炭开采日趋复杂,区段煤柱在采动、构造或坚硬顶底板影响下极易诱发煤柱型冲击地压,煤柱型冲击地压的防治已成为煤矿安全高效开采的难题,研究不同宽高比条件下区段煤柱的力学性能及冲击破坏特性对煤柱型冲击地压防治具有积极意义。采用不同宽高比煤样的“岩-煤-岩”组合体进行了单轴压缩实验,通过分析煤岩组合体的冲击倾向性、动态破坏特征、分形维数和声发射特征参数等,研究了宽高比对煤柱冲击破坏的影响规律。结果发现:①煤柱的宽高比对煤岩组合体的冲击倾向性具有显著影响,宽高比不小于2∶1时,其冲击能量指数K_(E)为1.82~2.65,冲击倾向性无明显变化;小于2∶1时冲击倾向性呈先升高后降低的趋势,1∶1时K_(E)最大,达到了15.43。②随宽高比减小,煤岩组合体破坏特征依次表现为:拉压破坏—压剪破坏—拉剪破坏。煤柱宽高比为5∶1~3∶1时,煤岩组合体破坏较为缓慢;宽高比为2∶1时开始出现片状煤屑弹出,冲击破坏剧烈程度较低;宽高比为1∶1和0.75∶1时,具有明显的冲击破坏特性;宽高比为0.5∶1时,煤岩组合体整体稳定性下降,相对0.75∶1煤岩组合体煤柱破坏的剧烈程度降低。③峰后声发射能量释放率与分形维数D变化规律相似,均随宽高比减小呈先升高后降低的趋势。宽高比不小于2∶1时,煤岩组合体破坏过程中能量持续释放时间较长,煤柱破坏平缓;宽高比为1∶1时,能量释放率和D值明显增大,相较宽高比不小于2∶1煤岩组合体的能量释放率增大了约4倍,D值增大了0.18~0.23,煤柱冲击破坏最为剧烈;宽高比0.75∶1煤岩组合体能量释放率与D值分别降低了约10%和0.01,破坏剧烈程度与1∶1煤岩组合体相近;宽高比减小至0.5∶1时,相关参数的降低幅度约为0.75∶1煤岩组合体的6倍,破坏剧烈程度相对较小。研究表明:宽高比对煤柱的冲击破坏具有显著影响,整体上,煤柱冲击破坏剧烈程度随宽高比减小(5∶1~0.5∶1)呈先升高后逐渐降低的趋势;煤柱宽高比大于3∶1时,煤柱冲击危险性相对较小,煤柱宽高比为1∶1和0.75∶1时冲击危险性较大,0.5∶1次之。 展开更多
关键词 煤柱型冲击地压 煤柱宽高比 煤岩组合体 声发射 分形维数
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沉渣颗粒影响下盐穴储气库变形破坏热力耦合分析
4
作者 张华宾 余豪毅 +2 位作者 王来贵 完颜祺琪 冉莉娜 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期137-150,共14页
盐穴储气库注采气时腔内气体质量、压力和温度不断变化,动态内边界条件对围岩的影响较大,围岩局部可能产生大的变形和破坏,可威胁到盐穴储气库的安全稳定运行。为此,考虑温度、流体以及沉渣对围岩力学作用机制的不同,基于热力耦合和FLAC... 盐穴储气库注采气时腔内气体质量、压力和温度不断变化,动态内边界条件对围岩的影响较大,围岩局部可能产生大的变形和破坏,可威胁到盐穴储气库的安全稳定运行。为此,考虑温度、流体以及沉渣对围岩力学作用机制的不同,基于热力耦合和FLAC3D-PFC3D耦合方法,对注采气条件下的围岩位移、应力和塑性区分布及其变化特征进行了研究。研究结果表明:①随着采气和注气的进行,盐腔顶板竖向位移的绝对值逐渐增大,围岩塑性破坏范围逐渐扩大;②沉渣颗粒对围岩的影响具有一定的空间效应,距离沉渣颗粒越远的围岩变形和塑性破坏范围越大;③对于采气过程,沉渣颗粒的粒径和初始孔隙率越大,则腔顶围岩竖向位移和腔腰围岩第一主应力的代数值越小,围岩的塑性破坏范围越小;④对于注气过程,沉渣颗粒的粒径和初始孔隙率越大,则腔顶围岩竖向位移的代数值越大,腔腰围岩第一主应力代数值越小,围岩的塑性破坏范围越大。结论认为:①沉渣颗粒细观结构对围岩变形、应力以及塑性破坏区有重要影响,在实际工程应用中,建议采用离散元热力耦合方法精细刻画沉渣颗粒体系来评估其对围岩的影响;②沉渣颗粒影响下盐穴储气库变形破坏热力耦合分析,对我国盐穴储气库建设、沉渣利用、稳定性评价具有指导意义。 展开更多
关键词 连续—非连续耦合 热力耦合 盐岩储气库 颗粒材料计算力学 沉渣 围岩变形和破坏 时间效应 注采气
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不同草本植物根系对土壤渗透性的影响 被引量:2
5
作者 张英杰 刘向峰 +2 位作者 张强 王来贵 郝国亮 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期145-152,共8页
[目的]揭示当地排土场不同草本植物根系对土壤渗透性的影响,阐明预测草本植物根系提升土壤渗透性的最优指标,并得出草本植物根系提升土壤渗透性的最佳径级,为排土场生态修复植物选择提供重要依据。[方法]以海州露天矿排土场为研究地点,... [目的]揭示当地排土场不同草本植物根系对土壤渗透性的影响,阐明预测草本植物根系提升土壤渗透性的最优指标,并得出草本植物根系提升土壤渗透性的最佳径级,为排土场生态修复植物选择提供重要依据。[方法]以海州露天矿排土场为研究地点,以轴根型紫花地丁、根蘖型苦荬菜和根茎型水麦冬为研究对象,采用图片像素换算法量化3种根系在不同土层深度范围内的根系分布特征;并结合渗透试验获取3种草本植物原状根土复合体的渗透参数,进而探究了根土复合体根系分布参数与渗透参数的关系。[结果]3种草本植物均能提升土壤的渗透性能,轴根型、根茎型和根蘖型根土复合体的初始入渗率、稳渗率、平均渗透速率、渗透总量相较于素土分别提升82.23%~254.99%,85.59%~307.63%,72.02%~325.91%,62.93%~246.98%。3种草本植物根系的根长密度和根表面积密度与根土复合体的渗透参数均呈现线性相关,根表面积密度的相关性强于根长密度。3种根系对土壤渗透性的增强作用主要归功于0.5 mm<D≤1.5 mm径级,它们均存在提升土壤渗透性的最佳径级。[结论]草本植物根系能够提升土壤渗透性,根表面积密度是最佳预测指标,且不同根系均存在最佳径级。 展开更多
关键词 根系类型 根长密度 根表面积密度 土壤渗透性 根土复合体
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非均布载荷条件下端帮开采支撑煤柱参数设计方法
6
作者 姜聚宇 张玉龙 +4 位作者 曹兰柱 王东 王来贵 李广贺 侯成恒 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期23-37,共15页
应用端帮采煤机开采工艺回收端帮滞留煤资源过程中,合理地设计支撑煤柱参数,是端帮开采安全、高效进行的前提。基于尖点突变理论,确立了端帮开采支撑煤柱失稳充要条件;建立了采硐顶板-煤柱力学分析模型,基于弹性地基梁理论,研究了煤柱... 应用端帮采煤机开采工艺回收端帮滞留煤资源过程中,合理地设计支撑煤柱参数,是端帮开采安全、高效进行的前提。基于尖点突变理论,确立了端帮开采支撑煤柱失稳充要条件;建立了采硐顶板-煤柱力学分析模型,基于弹性地基梁理论,研究了煤柱局部失稳后顶板应力、变形空间演化规律,提出了采硐顶板垮落失稳判据,以此作为非均布载荷条件下支撑煤柱失效判据;研究了不同煤柱留设宽度下顶板极限垮落距与煤柱失稳区段长度变化规律,提出了非均布载荷下支撑煤柱参数设计方法。研究结果表明:煤柱失稳的充要条件为分叉集Δ<0;采硐顶板的失稳判据为最大拉应力σtmax大于抗拉强度σtl;煤柱的失效判据为煤柱失稳区段长度lmax大于采硐顶板极限垮落距l2max;设计了山西某露天煤矿端帮开采煤柱宽度最终为3.0 m。 展开更多
关键词 非均布载荷 端帮开采 支撑煤柱 煤柱失效 煤柱失稳 参数设计
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岩石蠕变损伤模型及其稳定性分析 被引量:37
7
作者 王来贵 赵娜 +1 位作者 何峰 李鑫 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期64-68,共5页
采用微分方程描述方法,建立了单轴和三轴情况下岩石全程应力应变过程中的非线性蠕变损伤模型,分析了岩石的蠕变损伤过程和对应阶段的稳定性,讨论了蠕变损伤过程中模型参数的变化规律及其对应的稳定性.第1阶段蠕变对应系统状态是稳定的;... 采用微分方程描述方法,建立了单轴和三轴情况下岩石全程应力应变过程中的非线性蠕变损伤模型,分析了岩石的蠕变损伤过程和对应阶段的稳定性,讨论了蠕变损伤过程中模型参数的变化规律及其对应的稳定性.第1阶段蠕变对应系统状态是稳定的;第2阶段是随遇平衡;第3阶段是非稳定的,在外界扰动下会失稳.利用软岩在第3阶段蠕变损伤的对应加速蠕变特性,编写有限元程序模拟岩石的损伤过程,可为预测、预报系统的失稳现象提供理论依据. 展开更多
关键词 蠕变损伤 稳定性 非线性 软岩 蠕变失稳
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交叉钻孔抽放瓦斯合理参数的研究 被引量:11
8
作者 王来贵 杜广林 +2 位作者 章梦涛 程五一 王魁军 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1997年第2期10-12,共3页
防治瓦斯突出的行之有效的方法之一就是预先抽放瓦斯,而影响抽放效果的主要因素是煤层的渗透性。通过对交叉钻孔的塑性强化区进行分析。
关键词 瓦斯抽放 塑性区 渗透性 合理参数 交叉 钻孔
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不同面积载荷作用下的岩石试件破裂数值模拟 被引量:12
9
作者 王来贵 赵娜 +1 位作者 初影 周永发 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2007年第6期918-921,共4页
目的研究岩石受拉破裂的方法,探讨岩石拉破坏数值模拟方法的应用.方法采用试验和可模拟拉张破裂的数值模拟相结合的方法,分别选取加载面积直径为5 mm、10 mm、15mm3、0 mm、40 mm5、0 mm进行实验和数值模拟.结果由传统的数值模拟方法得... 目的研究岩石受拉破裂的方法,探讨岩石拉破坏数值模拟方法的应用.方法采用试验和可模拟拉张破裂的数值模拟相结合的方法,分别选取加载面积直径为5 mm、10 mm、15mm3、0 mm、40 mm5、0 mm进行实验和数值模拟.结果由传统的数值模拟方法得出加载面积越小,应力集中的部分几乎贯通于岩石试件的整个对称轴,越近似于点载荷的情况;随着加载面积的增大应力集中的区域横向扩大,纵向缩短;由考虑拉破坏的对径受压岩石破裂数值模拟方法得出随着载荷作用面积的扩大,裂纹在纵向逐渐变短,横向破裂带越来越宽,这与试验结果相吻合.结论在载荷作用面积较小时,近似于点载荷的作用,岩石破裂近似于巴西劈裂;随着载荷作用面积的增加,拉应力集中范围在纵向变短,横向变宽;裂纹开裂范围也在纵向变小,横向变大.利用裂张单元可以模拟岩石的拉破裂. 展开更多
关键词 载荷 岩石 破坏 裂纹 数值模拟
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地震边坡超低摩擦效应启滑机理分析 被引量:10
10
作者 王来贵 习彦会 +2 位作者 周向 潘纪伟 杨建林 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期595-600,共6页
为研究地震作用下含结构面边坡的超低摩擦效应及启滑机制,将含单一结构面边坡简化为等效质量-粘弹性模型,采用理论分析与数值模拟相结合,以结构面法向应力状态及滑体与基岩的相对法向速度和位移为研究对象,得到了地震作用下基岩-滑体相... 为研究地震作用下含结构面边坡的超低摩擦效应及启滑机制,将含单一结构面边坡简化为等效质量-粘弹性模型,采用理论分析与数值模拟相结合,以结构面法向应力状态及滑体与基岩的相对法向速度和位移为研究对象,得到了地震作用下基岩-滑体相对法向速度和位移以及结构面法向应力变化规律,揭示了含单一结构面边坡系统超低摩擦效应的实质。结果表明:地震载荷的波动造成滑体与基岩法向相对位移正负交替,结构面法向动应力正负变换,当结构面法向动应力为负时,系统出现超低摩擦效应,坡体发生累进性变形破坏。 展开更多
关键词 地震载荷 含结构面边坡 超低摩擦效应 FLAC3D模拟 累进性破坏
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采煤引起地表裂缝数值模拟研究 被引量:12
11
作者 王来贵 初影 赵娜 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第6期1138-1141,共4页
目的研究采煤沉陷区地裂缝演化过程,探讨采煤诱发地裂缝分布规律.方法利用可描述拉张破裂的有限元方法,对沉陷区地裂缝演化过程进行数值模拟.结果当地表岩石的拉应力超过其抗拉强度时,沉陷区外缘地表形成地裂缝;地裂缝走向大致与工作面... 目的研究采煤沉陷区地裂缝演化过程,探讨采煤诱发地裂缝分布规律.方法利用可描述拉张破裂的有限元方法,对沉陷区地裂缝演化过程进行数值模拟.结果当地表岩石的拉应力超过其抗拉强度时,沉陷区外缘地表形成地裂缝;地裂缝走向大致与工作面相垂直,上宽下窄呈"V"字形;覆岩抗拉强度越小,地表越容易形成地裂缝;岩石抗拉强度越大,地表形成较少或不形成地裂缝;开采范围越大,地表拉张破裂区域越大,形成地裂缝越多,工作面推进到一定距离时,原先张开的地裂缝会产生一定闭合;开采深度小,地表易形成地裂缝,甚至会形成地面塌陷,开采深度越大,地表越不容易破坏.结论拉张破裂有限元程序模拟地裂缝,可为研究采煤地裂缝分布和扩展规律提供新的研究方法. 展开更多
关键词 地裂缝 拉应力 拉张破裂 数值模拟
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急倾斜煤层开采诱发地表裂缝数值模拟 被引量:9
12
作者 王来贵 赵尔强 初影 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期245-247,共3页
为了研究急倾斜煤层开采诱发地表裂缝的演化过程,探讨急倾斜煤层开采诱发地裂缝分布规律.利用可描述拉张破裂的有限元方法,对地表裂缝演化过程进行数值模拟.结果显示:最大拉应力集中在地表,地表优先于采空区破裂,采空区下山方向对应的... 为了研究急倾斜煤层开采诱发地表裂缝的演化过程,探讨急倾斜煤层开采诱发地裂缝分布规律.利用可描述拉张破裂的有限元方法,对地表裂缝演化过程进行数值模拟.结果显示:最大拉应力集中在地表,地表优先于采空区破裂,采空区下山方向对应的地表一侧形成裂缝.急倾斜煤层开采地表和采空破裂的顺序与水平、倾斜煤层的破坏顺序相反.煤层倾角很陡时,地表先破裂到一定程度后,采空区才开始破裂.煤层倾角很缓或水平时,采空区先破裂,之后地表才破裂. 展开更多
关键词 急倾斜煤层 地表裂缝 拉张破裂 数值模拟
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滑动过程中砂岩节理摩擦因数演化规律 被引量:5
13
作者 王来贵 赵国超 +2 位作者 刘向峰 赵娜 李喜林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2874-2882,共9页
砂岩等岩体内部通常含有节理,当受到外界载荷扰动时砂岩往往沿着节理贯通形成滑移面。砂岩沿着节理面滑动,节理表面凸体不断磨损,导致节理表面粗糙度不断变化,进而影响砂岩滑动的稳定性。利用自制滑动摩擦试验装置对劈裂砂岩节理进行了... 砂岩等岩体内部通常含有节理,当受到外界载荷扰动时砂岩往往沿着节理贯通形成滑移面。砂岩沿着节理面滑动,节理表面凸体不断磨损,导致节理表面粗糙度不断变化,进而影响砂岩滑动的稳定性。利用自制滑动摩擦试验装置对劈裂砂岩节理进行了滑动摩擦试验,采用高分辨率相机、电子分析天平、动态应变仪和激光共聚焦扫描显微镜测量滑动过程中磨损面积、摩擦质量、摩擦因数和表面粗糙度的变化。结果表明:滑动过程分为初始滑动、磨合和稳定滑动3个阶段。在初始滑动阶段,砂岩节理表面的初始粗糙度值较大,磨损面积较小,磨损质量和摩擦因数都较大;在磨合阶段,已磨损区域表面的微凸体不断被剪断、磨平,表面粗糙度降低趋势变缓,新增磨损面积不断减小,但在总磨损面积的占比仍大于10%,磨损质量和摩擦因数出现局部跳动的现象;在稳定滑动阶段,磨损区域与金刚石磨片表面已基本匹配,表面粗糙度趋近于定值,新增磨损面积在总磨损面积的占比小于10%,磨损质量和摩擦因数都逐渐趋于稳定,最终在某一稳定值附近波动。利用激光共聚焦扫描显微镜对砂岩节理表面轮廓进行了测量,选取轮廓的均方根估算了节理粗糙度系数,发现节理粗糙度系数主要受磨损区域面积影响,局部粗糙度对节理粗糙度系数影响较小。建立了以磨损面积为变量的摩擦因数预测模型,模型能够反映滑动过程中砂岩节理摩擦因数的变化,当修正系数a=2.5时,摩擦因数预测值与试验值吻合良好,最小误差为2.89%。 展开更多
关键词 摩擦因数 砂岩滑动 表面粗糙度 磨损面积 节理粗糙度系数
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岩石试件蠕变过程中的反馈特性研究 被引量:6
14
作者 王来贵 王建国 +1 位作者 何峰 曹百站 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第5期736-739,共4页
目的为了更明确地研究岩石试件蠕变过程中反馈特性与稳定性的对应关系.方法采用系统分析的方法,建立了岩石非线性蠕变模型,对岩石试件的蠕变过程和反馈特性进行了描述和分析,讨论了蠕变过程中模型参数及其反馈特性和模型的稳定性.结果... 目的为了更明确地研究岩石试件蠕变过程中反馈特性与稳定性的对应关系.方法采用系统分析的方法,建立了岩石非线性蠕变模型,对岩石试件的蠕变过程和反馈特性进行了描述和分析,讨论了蠕变过程中模型参数及其反馈特性和模型的稳定性.结果在蠕变过程中,第Ⅰ阶段蠕变为负反馈,对应的系统状态是稳定的;第Ⅱ、Ⅲ阶段蠕变为正反馈,对应的系统状态是非稳定的,在外界扰动下会导致失稳.结论利用岩石在第Ⅲ阶段蠕变的正反馈对应加速蠕变特性,可为预测、预报系统的失稳现象提供理论依据. 展开更多
关键词 蠕变 反馈 稳定性 蠕变失稳
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不同形状硐室拉张破裂有限元数值模拟 被引量:5
15
作者 王来贵 初影 赵娜 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第3期462-466,共5页
目的研究地下硐室开挖过程中,不同形状的地下硐室其围岩的破坏形式.方法采用可模拟拉张破裂的有限元软件,给出拉张破裂的判据,分别选取圆形、直墙拱形、长方形、梯形、半圆形硐室模型进行拉张破裂有限元数值模拟.结果得出了不同形状硐... 目的研究地下硐室开挖过程中,不同形状的地下硐室其围岩的破坏形式.方法采用可模拟拉张破裂的有限元软件,给出拉张破裂的判据,分别选取圆形、直墙拱形、长方形、梯形、半圆形硐室模型进行拉张破裂有限元数值模拟.结果得出了不同形状硐室受拉破裂的破坏形式,圆形、直墙拱形、半圆形硐室的顶部应力集中明显,接近点集中.长方形、梯形拉应力均沿顶、底边线性分布.结论由不同形状硐室的破坏形式可以看出,拉应力集中在硐室顶底部,在拉应力最大点首先开裂,开裂后应力重新分布形成新的应力集中;单元破裂后,抵抗变形和破坏的能力下降,相邻单元出现明显应力集中,加速裂纹的产生;单元破坏后不能再承受拉应力,但是可以承受压应力. 展开更多
关键词 硐室 拉张破裂 数值模拟 判据 过程演化
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地震载荷作用下岩质边坡应力状态调整与破坏规律分析 被引量:5
16
作者 王来贵 习彦会 +1 位作者 刘向峰 赵国超 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期109-115,共7页
地震载荷导致岩质边坡内部应力状态调整,引发溃崩、抛射等多种破坏形式。通过对静态与地震载荷作用下岩质边坡内部单元体及结构面应力状态分析,研究了边坡内部应力状态调整规律。以岩石抗拉强度准则和摩尔-库伦强度准则为判据,推导出用... 地震载荷导致岩质边坡内部应力状态调整,引发溃崩、抛射等多种破坏形式。通过对静态与地震载荷作用下岩质边坡内部单元体及结构面应力状态分析,研究了边坡内部应力状态调整规律。以岩石抗拉强度准则和摩尔-库伦强度准则为判据,推导出用于描述完整岩石和含结构面岩体破坏规律的公式。结合地震动力学理论,得到了边坡在地震作用下坡肩拉破坏与坡脚剪破坏的破坏机制,讨论了含结构面边坡的启滑条件与动态滑移过程。地震载荷施加于单元体上的附加应力正负交替,主平面轴动态旋转,边坡不同部位岩体出现拉、压不同的应力状态,破坏形式具有成层性,地震载荷扩大了诱发滑坡的结构面倾角范围。实例分析表明,应力状态分析方法能较好地反映边坡震害演化过程,为边坡震害分析与防治提供新思路。 展开更多
关键词 地震载荷 边坡破坏 应力状态分析
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含单一滑面岩石试件滑动过程的模拟实验研究 被引量:2
17
作者 王来贵 章梦涛 +1 位作者 王泳嘉 黄润秋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1997年第3期19-23,共5页
根据设计的实验装置.对含有单一滑面岩石试件滑动过程进行模拟实验研究,得到了滑动过程、动摩擦阻力系数、阻尼系数等随滑动速度的变化规律,同时测得动摩擦力系数、阻尼系数随压力的变化关系。实验证实在一定的速度范围内,随着滑块... 根据设计的实验装置.对含有单一滑面岩石试件滑动过程进行模拟实验研究,得到了滑动过程、动摩擦阻力系数、阻尼系数等随滑动速度的变化规律,同时测得动摩擦力系数、阻尼系数随压力的变化关系。实验证实在一定的速度范围内,随着滑块的相对滑动速度不断增加,阻尼力反而减小,这种现象就是负阻尼。 展开更多
关键词 岩石试件 滑动过程 模拟实验 负阻尼 岩石工程
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矿井不连续面冲击地压发生过程分析 被引量:21
18
作者 王来贵 潘一山 +1 位作者 梁冰 章梦涛 《中国矿业》 1996年第3期61-65,共5页
本文在分析断层等不连续面冲击地压现象的基础上,用岩体的振动与断层间的刚体错动的叠加来描述不连续面冲击地压发生过程.提出阶层上下两盘刚体滑动的稳定与非稳定的形式;分析了振幅越来越大的不稳定振动.断层冲击地区发生时,岩体... 本文在分析断层等不连续面冲击地压现象的基础上,用岩体的振动与断层间的刚体错动的叠加来描述不连续面冲击地压发生过程.提出阶层上下两盘刚体滑动的稳定与非稳定的形式;分析了振幅越来越大的不稳定振动.断层冲击地区发生时,岩体位移是岩体的振动与断层间的刚体错动的叠加.指出了发生断层冲击地区的影响因素及原因, 展开更多
关键词 断层 冲击地压 矿井 不连续面
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构造型冲击地压发生过程及防治措施研究 被引量:4
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作者 王来贵 王洪英 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1997年第A08期101-104,共4页
从房山矿区地质构造的基本情况出发,分析了构造型冲击地压发生的特点,从系统动力学的观战提出了冲击地压的基本规律,认为冲击地压的发生过程是煤体拉破裂与整体移动的复合过程,提出了防治冲击地压措施。
关键词 地质构造 冲击地压 防治措施 地压防治 矿山
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岩桥拉张破裂数值模拟研究 被引量:2
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作者 王来贵 危烽 赵娜 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2010年第6期54-59,共6页
为了研究岩桥拉张破坏规律,采用有限元软件FEPG,对不同倾角岩桥拉张破裂过程进行数值模拟.模拟结果显示,在单轴压缩条件下,对于同一裂纹角度、相等距离的两组平行预裂纹,在不同的岩桥倾角条件下,预裂纹扩展程度不同;岩桥倾角越大,岩桥... 为了研究岩桥拉张破坏规律,采用有限元软件FEPG,对不同倾角岩桥拉张破裂过程进行数值模拟.模拟结果显示,在单轴压缩条件下,对于同一裂纹角度、相等距离的两组平行预裂纹,在不同的岩桥倾角条件下,预裂纹扩展程度不同;岩桥倾角越大,岩桥越容易拉张破坏. 展开更多
关键词 岩桥 裂纹扩展 拉张破坏 FEPG 数值模拟
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