【摘 要】
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本文针对煤矿开采中的坚硬顶板、锚杆支护顶板放顶难、以及安全切割作业在井下及巷道工程中的重要性，对无火花、无发热安全切割技术开展研究。基于磨料水射流原理，研制了锚杆及岩石井下便携式切割样机、应用FLUENT流场模拟软件对水射流系统进行了流场数值模拟、进行了磨料射流切割锚杆与岩石的实验研究。流场数值模拟得到了磨料罐的最佳结构及磨料射流喷头中的速度分布规律。切割实验表明：锚杆切割在射流压力35MPa、靶
【机 构】
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深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京 100083 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083
【出 处】
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第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议
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本文针对煤矿开采中的坚硬顶板、锚杆支护顶板放顶难、以及安全切割作业在井下及巷道工程中的重要性，对无火花、无发热安全切割技术开展研究。基于磨料水射流原理，研制了锚杆及岩石井下便携式切割样机、应用FLUENT流场模拟软件对水射流系统进行了流场数值模拟、进行了磨料射流切割锚杆与岩石的实验研究。流场数值模拟得到了磨料罐的最佳结构及磨料射流喷头中的速度分布规律。切割实验表明：锚杆切割在射流压力35MPa、靶距为2 mm时，有最大切割速度1 mm/s，切割深度为28 mm，长度60 mm，切割单根锚杆的时间为1分钟。在射流压力40 MPa，切割深度为60 mm时，花岗岩的切割速度为0.83 mm/s。磨料射流可实现无火花高效安全切割岩石与锚杆。
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通过深部脆性岩石的力学试验分析，获得了高应力下岩石变形破坏等力学行为响应规律。这一规律表明，深部脆性岩石具有显著的扩容效应和围压依赖性，显示出变形破坏控制机制的转化特征。同时，基于试验结果，提出了便于工程应用的强度参数和扩容参数随损伤演化的简化公式。依据这一结果，结合所发展的广义多轴应变能强度准则，在宏观力学的框架下，发展了一种考虑扩容和围压效应的硬化-软化本构模型。该模型能够反映试验中获得的主要
采用真三轴应力状态下单面突然卸载实验方法，进行了莱州花岗岩岩爆实验，获得了花岗岩岩爆碎屑。对碎屑特征进行了测量，包括碎屑质量、长度、宽度、厚度，并对粗粒、中粒、细粒以及微粒等不同粒径范围内的碎屑数量、质量及粒度分布进行了分析。对花岗岩岩爆碎屑分别按照长度、宽度、厚度与累计数量的关系，小于某一等效边长的累计质量与总质量之比-等效边长之间的关系以及等效边长-累计数量的关系进行了分形计算，结果表明花岗岩
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采用工业计算机层析(ICT)设备与全数字液压实验系统EHF-EG200KN试验机，对大台煤矿冲击倾向性煤层底板岩石试样进行了单轴压缩荷载作用下的CT试验，得到了单轴压缩荷载作用下不同应力阶段岩石试样微裂纹发展的CT图像。通过对CT图像灰度值的分析，得到单轴压缩荷载作用下岩石的损伤破裂过程。为进一步研究煤层底板岩石的破坏及冲击地压的发生机理提供依据。
本文在边坡工程地质条件及岩性分析的基础上，将研究区划分为滑坡区、潜在滑坡区、相对稳定区和重要工程区四大区，并进一步确定了滑坡的主要影响因素，分析了边坡滑坡灾变机理。采用非线性大变形有限差分软件FLAC对滑坡灾变演化进行了数值模拟研究，在研究的基础上提出了预应力锚索框架梁+高压劈裂注浆加固方案，并用数值方法验证了方案的可行性和合理性。
“九九”大坂区各比选方案引水隧洞线均穿越第四系中、下更新统(Q1-2fgl)地层，由于第四系地层为散体结构，国内尚无统一的围岩分类方法及标准，该地层的成洞条件对方案的比选起决定性作用。为此，在隧洞进口成洞条件相对较差的第四系下更新统地层上部布置原型试验洞，通过对第四系地层原型试验洞施工开挖全过程及后期变形监测，了解隧洞围岩的稳定性及变形特性，为隧洞的结构设计、施工开挖、支护等提供科学依据。
近年来随着开采深度的增加，地应力逐渐增大，矿井冲击地压灾害发生的强度和频次都逐渐增大，对矿井安全高效开采的威胁日益增大。在综合分析了我国矿井目前采用的各种冲击地压预测技术及方法的基础上，采用非接触式的电磁辐射监测技术及方法，在鹤岗矿区南山煤矿237孤岛工作面进行冲击地压危险性预测。预测实践表明，237孤岛工作面的3次冲击地压发生前都有明显的电磁辐射异常变化，电磁辐射信息能够反映冲击地压灾害的危险程
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在高产高效矿井建设过程中，露井联采作为一种新的采矿模式应运而生。以平朔矿区浅埋巨厚近水平煤层露井联采工程实践为背景，采用相似模拟试验和数值模拟分析相结合的研究方法，构建了露井联采模式下的三类工程地质模型和数值计算模型，基于露井联采边坡运输平台的稳定，提出了以运输平台两端点最大沉降差、位移曲线是否收敛为判据，进行了露井开采先后顺序以及井工开采方向的对比分析，为减少边坡压煤浪费资源，优化了露井联采矿山
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