模拟岩石声发射及混沌性的PCA模型

根据岩石的细观非均质特征 ,从基本的能量传递规则出发 ,建立了一种新的物理元胞自动机PCA理论 ,它能够对岩石等细观非均质材料破坏演化过程中的声发射及混沌性进行有效模拟。经对较均质的粗面岩与较不均质的花岗岩AE混沌性模拟结果表明 ,其最大Lyapounov指数分别为 0 .45和 0 .6 2 3,即非均质性越强 ,混沌性就越强 ,对其岩石破坏力学行为的预测就越困难。模拟得到的声发射曲线与Mogi.K的实验结果基本吻合。PCA模型突破了传统元胞自动机模型仅限于数学意义上的运算规则 ,发展成为一种研究岩石破坏演化过程中声发射规律及非线性特征物理力学方法。

锚杆加固巷道顶板稳定性潜力机理分析

从锚杆与岩体的复合作用分析出发,探讨了锚杆对岩体的增强机理;通过巷道顶板的脆性损伤分析,提出了锚杆加固巷道顶板稳定性的潜力分析力学模型,为锚杆加固巷道顶板的定量设计或加锚巷道顶板稳定性的定量评价提供了依据,从而突破了以往锚杆加固理论的框架,使得锚杆加固理论与加固定量设计得到了有机的统一。

顶板活动地震波突变特征的小波识别

顶板是一种典型非均质岩石材料,在其破坏演化过程中将释放能量产生地震波。采用多分辨率小波技术,对顶板活动诱发地震波所蕴涵的突变特征进行了基于Lipschitz a指数的第一、二类突变异常点识别研究。实例表明,用多分辨率小波可有效对地震波所蕴涵的突变异常信息点进行多尺度辨析,能够对顶板冒落灾变前兆信息进行有效地把握,这为岩石工程中的灾变预报提供了新的思路。

基于遗传算法的巷道位移反分析研究

将遗传算法应用到位移反分析研究中,采用遗传算法与FLAC数值软件相结合的手段,研制了弹塑性巷道位移反分析程序。对该程序测试的结果表明,用遗传算法这一模拟生物进化的方法,进行巷道位移反分析,可以同时反演E,μ,C,ф,σx,σy,τxy7个参数,反演精度较高。

岩层破坏突变前兆异常识别方法

岩层是一种力学性质极为复杂的材料,其破坏灾变前兆异常呈现出多变性。作者就岩层破坏灾变前兆异常的几种识别方法包括趋势与滤波、模糊识别、分形方法和奇点的多分辨率小波识别等进行了对比分析。实例表明,小波技术可有效对岩层突变异常信息点进行多尺度辨析,能够对顶板冒落灾变前兆信息进行有效把握,是值得推广的一种方法。

网格状锚固顶板支护方法及其在新汶矿区的应用

采用试验和数值模拟相结合的方法 ,研究网格状锚固支护顶板的锚固机理与作用。结果表明 ,锚杆与岩石复合可提高顶板的韧性和抗疲劳强度 ,锚杆对顶板的离层和垮落起到了有效控制的作用。“网格状”支护结构可将顶板由“紧跟冒落型”转化为“滞后冒落型” ,保证作业安全 ,取得显著经济效益和社会效益 。