岩体各向异性的尺度变换不对称性

以岩体裂缝分组分布的分形规律观测与研究结果为基础,针对岩体线密度与渗透系数,给出了各向异性的尺度变换表达式。解析分析证明,岩体各向异性具有尺度变换不对称性规律,仅在极特殊的情况下,才具有尺度变换不变性,其条件是仅存在单组裂纹、或各组裂缝分布的分形维数完全相等。这一深刻的自然规律,对各向异性岩体力学的研究,宏细观力学的研究,无疑有较大的参考价值。

级配破碎煤岩体压实过程中再破碎特征研究

为研究承压破碎煤岩体压实与再破碎特征,根据破碎煤岩体的力学特征与孔隙结构的稳定性将破碎煤岩体的压实变形过程分为塑性失稳、应力恢复与类原岩应力3个阶段,再通过获有专利权带侧限的破碎煤岩体压缩实验系统以分级加载的方式对不同Talbol指数n的破碎煤样进行压实试验。研究表明:在整个压实过程中,由煤样颗粒位移重组引起的变形大于由破碎填充引起的变形;随着应力的增大,各组试样中小粒径的颗粒不断大幅增加,其中M-4组试样增幅最大,增加了389.4 g,其余大粒径的颗粒不同程度的减少,4组试样承载后的粒度分布均趋近于同一种稳定的级配结构;分形维数轴向应力间符合幂函数关系,且应力一样时,n越大,混合破碎煤样的分形维数变化率越大;给出破碎煤岩体承压过程中压缩模量的计算公式,并发现相同应力条件下n越大,破碎率变化率越大,混合破碎煤岩体的稳定性越差,为采空区安全治理与预防地表沉降提供了有力的理论指导。