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铜陵地区古应力场分析及构造演化 预览
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作者 刘国厅 《工程建设(重庆)》 2019年第7期55-61,共7页
铜陵地区是我国著名的矿集区,前人研究表明其成矿受控于中生代中酸性侵入岩,而这些岩浆岩又受控于区域构造。因此,对铜陵地区古应力场进行深入分析研究,利于揭示该地区构造应力演化及解译复杂构造特征。铜陵地区构造复杂,是不同期次、... 铜陵地区是我国著名的矿集区,前人研究表明其成矿受控于中生代中酸性侵入岩,而这些岩浆岩又受控于区域构造。因此,对铜陵地区古应力场进行深入分析研究,利于揭示该地区构造应力演化及解译复杂构造特征。铜陵地区构造复杂,是不同期次、不同构造活动叠加形成。因此,分析不同地层记录的应力痕迹及其变化是恢复该地区构造演化的重要手段。文章通过野外大量采集断层、擦痕、节理等数据,利用共轭断层、共轭节理分析主应力轴的方法,得出铜陵地区自志留系地层至新近系地层的应力场数据。印支期的应力场为220°→40°,形成了近EW向的铜陵褶皱群主体,同时形成了层间滑脱和顺层断裂构造,为后期的岩浆活动提供了构造空间;燕山期的应力场为170°→350°,伴随着郯庐断裂带NNE向平移运动,使得铜陵地区原近EW向的构造线产生逆时针转动被改造为NE向褶皱群,并使褶皱群产生近EW向的摆尾,同时形成近东西向宽缓褶皱;始新世末期的应力场方向为110°→290°,说明在白垩纪以后中国东部开始由区域性的多向挤压构造转换为伸展构造,在太平洋板块近E-W向的挤压作用下,形成枢纽方向为10°的第三期褶皱。说明利用大量的断层、擦痕、节理等数据,可以揭示铜陵地区构造应力场的变化,从而得出铜陵地区的构造演化,进而为控岩、控矿构造与成矿的关系以及深部找矿提供构造的基础数据。 展开更多
关键词 铜陵地区 共轭断层 共轭节理 应力场 构造演化
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深井沿空切顶巷道围岩协同控制及应力演化规律
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作者 陈上元 何满潮 +3 位作者 王洪建 袁广祥 赵菲 郭志飚 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期660-669,共10页
为解决深部沿空留巷动压显著﹑难支护的问题,基于切顶沿空留巷技术原理,对深部沿空切顶巷道卸压效果﹑围岩应力演化规律及控制技术进行深入研究。超前顶板切缝切断了采空区顶板向留巷顶板传递应力的路径,避免了采掘应力叠加,消除了工作... 为解决深部沿空留巷动压显著﹑难支护的问题,基于切顶沿空留巷技术原理,对深部沿空切顶巷道卸压效果﹑围岩应力演化规律及控制技术进行深入研究。超前顶板切缝切断了采空区顶板向留巷顶板传递应力的路径,避免了采掘应力叠加,消除了工作面端头与回采巷道交叉口的"应力尖角";切缝可使一定范围内工作面支架平均压力和周期压力减小,随着远离切缝,影响逐渐消失;直接顶悬臂梁长度的减小和基本顶有效荷载的降低是导致支架平均压力和周期压力下降的主要原因。根据深部地质力学环境及岩体变形特征,构建"恒阻主动让压控制顶板、柔性可缩让位抗侧压、高阻临时支护抗动压,加大支护长度护煤帮"的深井沿空切顶巷道围岩协同控制体系,并在城郊煤矿21304工作面进行现场试验。结果显示:构建的协同控制体系能有效控制深部岩体变形,取得较好的应用效果。 展开更多
关键词 深井 沿空留巷 协同控制 应力演化 影响规律
高突低渗透煤层超高压水力割缝卸压增透研究 预览 被引量:1
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作者 张帅 刘志伟 +2 位作者 韩承强 位乐 章飞 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期147-151,共5页
为了解决五轮山煤矿8号高突低渗透煤层1809工作面瓦斯治理难题,提出了超高水力割缝煤层卸压增透技术,以有效改造强化瓦斯抽采。采用理论分析、FLAC 3D 数值模拟方法研究了不同缝槽间距条件下缝槽周围煤体塑性破坏特征和应力演化规律,然... 为了解决五轮山煤矿8号高突低渗透煤层1809工作面瓦斯治理难题,提出了超高水力割缝煤层卸压增透技术,以有效改造强化瓦斯抽采。采用理论分析、FLAC 3D 数值模拟方法研究了不同缝槽间距条件下缝槽周围煤体塑性破坏特征和应力演化规律,然后基于含瓦斯煤体渗透率与三向应力和瓦斯压力之间的关系,分析了不同缝槽间距时周围煤体的渗透率分布规律。研究结果表明:缝槽自由面能够卸除围压,集中应力向缝槽外侧和缝槽间煤体转移;煤体渗透率明显提高,促进瓦斯解吸和流动。经现场实践验证,超高压水力割缝增大了煤层暴露面积、煤体扰动体积,高负压抽采支管瓦斯流量和浓度明显提升,瓦斯抽采纯量在0.7~1.1 m^ 3 /min内波动,瓦斯体积分数在50%以上,对本矿其他工作面瓦斯治理具有一定借鉴意义。 展开更多
关键词 超高压水力割缝 塑性破坏特征 应力演化 渗透率分布
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入侵植物对本地生态系统三级营养关系的调控机制
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作者 王毅 刘丹凤 王燕 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2019年第7期888-892,共5页
入侵植物常形成单一优势种群,严重威胁本地的生物多样性和生态系统的结构和功能.入侵植物通过多种方式改变和影响入侵地的生物群落,其对本地植物和植食性昆虫的影响也会传递到更高营养级.研究入侵植物对于不同营养级生物的影响以及其入... 入侵植物常形成单一优势种群,严重威胁本地的生物多样性和生态系统的结构和功能.入侵植物通过多种方式改变和影响入侵地的生物群落,其对本地植物和植食性昆虫的影响也会传递到更高营养级.研究入侵植物对于不同营养级生物的影响以及其入侵对当地三级营养关系的调控机制,对于揭示植物入侵机制和准确评估入侵后效至关重要.本文从植物-植物关系、植物-昆虫关系、昆虫-天敌关系以及植物-昆虫-天敌三级营养关系等方面系统地解析了外来入侵植物介入本地食物链的机制.采用野外调查、生物测定、化学物质分析、昆虫行为学、挥发性信号物质采集分析等技术和方法,可以从食物链的营养物质流动、化学防御物质级联和信号物质传递三个角度来解析外来入侵植物对不同营养级生物的调控机制.从多营养级互作的角度综述了入侵植物对本地生态系统三级营养关系的调控机制. 展开更多
关键词 物种互作 多营养级协同进化 选择压力 适应进化 宿主防御
层状大理岩破裂过程力学特性与能量演化各向异性研究
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作者 侯志强 王宇 +1 位作者 刘冬桥 李长洪 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期794-804,共11页
为了揭示互层状大理岩压缩过程中能量演化和破裂形态的各向异性,采用GCTS 2000岩石力学试验机,应用全应力应变分析、能量分析和CT扫描相结合的方法,对不同互层角度的大理岩试样开展了相关试验研究。结果表明:岩石的物理力学性状具有明... 为了揭示互层状大理岩压缩过程中能量演化和破裂形态的各向异性,采用GCTS 2000岩石力学试验机,应用全应力应变分析、能量分析和CT扫描相结合的方法,对不同互层角度的大理岩试样开展了相关试验研究。结果表明:岩石的物理力学性状具有明显的各向异性,抗压强度随互层倾角变化呈U型分布,弹性模量随倾角增大逐渐减小;能量演化揭示出明显的储能与释能各向异性特征,30°倾角试样破坏所需能量最小,90°倾角试样破坏所需能量最大;提出了基于能量原理的特征起裂和扩展应力的确定方法,并证明了该方法的可靠性;岩样的宏观破裂形态表现为互层间的劈裂张拉破坏、弱面的剪切滑移破坏和贯穿基质与软夹层的张剪破坏,相应的细观CT图像表现为多条平直裂缝、单一贯穿裂缝和多条弯折裂缝。试验结果充分揭示了层状岩石破裂特征与储能释能特性的相关性,岩石的能量演化机制与其宏细观破裂形态受控于岩石的内部互层状结构,研究结果可为岩爆灾害的防控和深部资源安全开采提供必要的理论依据。 展开更多
关键词 互层状大理岩 特征应力 能量演化 破裂形态 各向异性
开采扰动下逆冲断层滑动面应力场演化特征 预览
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作者 王宏伟 邵明明 +1 位作者 王刚 邓代新 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2318-2327,共10页
复杂地质构造与煤矿冲击地压关系密切,也是世界范围内煤矿安全开采的重要课题,断层滑移失稳诱发冲击地压的机理及前兆信息是煤炭安全高效开采的理论前提和重要保障。工作面开采扰动时,以断层滑动面上应力场演化特征为研究对象,通过相似... 复杂地质构造与煤矿冲击地压关系密切,也是世界范围内煤矿安全开采的重要课题,断层滑移失稳诱发冲击地压的机理及前兆信息是煤炭安全高效开采的理论前提和重要保障。工作面开采扰动时,以断层滑动面上应力场演化特征为研究对象,通过相似模拟和数值模拟,研究断层滑移失稳时的前兆信息。以义马千秋矿21221工作面为工程背景,建立了F 16 逆冲断层赋存条件下的水平加载相似材料模型,运用应力监测和声发射监测的手段,分析了开采扰动下断层滑动面切应力的动态演化特征,研究了工作面开采过程中断层面上声发射事件数的分布规律;通过建立断层赋存条件下的工作面开采的数值模型,研究了断层区域岩层裂隙发育情况,分析了断层滑移失稳时切应力分布和能量释放的动态演化特征;通过相似模拟和数值模拟中应力场、声发射和能量场的分布规律,总结了断层滑移失稳的前兆信息。研究结果表明:断层滑动面切应力和声发射分布特征表现出3个不同的阶段,即水平载荷施加阶段,工作面开采阶段和断层滑动失稳阶段。载荷施加阶段,断层滑动面不断积聚能量,声发射事件数激增;工作面开采过程中,断层频繁受开采扰动,正应力与切应力两者变化不同步。开采初期,正应力处于较大值而切应力较小。随着工作面的开采,正应力与切应力的变化情况相反,正应力逐渐降低,切应力逐步增大。工作面接近断层时,断层滑动面切应力表现为逐步降低的过程中陡然增加的特征;断层滑动前期,断层构造在失稳前仍然积聚大量应变能,声发射事件数出现较少或者缺失的现象;当岩层垮落诱发断层滑移失稳时,能量在不断释放;断层区域内声发射事件数则在近似恒定不变时突然激增。断层滑移失稳前声发射数较少或恒定不变与微震监测中的“缺震”现象较为吻合,即微震事件数� 展开更多
关键词 冲击地压 逆冲断层 应力演化 滑移失稳 前兆信息
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服役条件下镍基高温合金应力松弛微观机制
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作者 江河 董建新 +2 位作者 张麦仓 姚志浩 杨静 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1211-1220,共10页
以4种典型镍基高温合金(GH4169、GH4169D、GH4738、GH350)为研究对象,在600~780℃和260~510MPa范围内对其进行应力松弛实验,并利用FESEM和TEM对应力松弛后的样品进行组织观察分析,系统研究了典型镍基高温合金服役条件下应力松弛的微观... 以4种典型镍基高温合金(GH4169、GH4169D、GH4738、GH350)为研究对象,在600~780℃和260~510MPa范围内对其进行应力松弛实验,并利用FESEM和TEM对应力松弛后的样品进行组织观察分析,系统研究了典型镍基高温合金服役条件下应力松弛的微观机制。结果表明,在应力松弛实验过程中应力在开始阶段快速下降后趋于稳定;合金的松弛稳定性随着温度的升高而降低。应力松弛实验中试样的形貌不发生明显改变,而TEM分析表明应力松弛的主要微观机制是位错的运动和析出相对位错运动的阻碍。合金中析出相的种类、尺寸、形态和分布影响了析出相对位错运动阻碍作用的大小,从而决定了合金的应力松弛性能。 展开更多
关键词 高温合金 应力松弛 组织演变 机制
压应力下Ti-1300合金时效过程中相变与组织演化
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作者 万明攀 温鑫 +2 位作者 曾玉金 张珍宣 杨晓 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期885-890,共6页
通过膨胀法、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等方法和技术手段研究了压应力下Ti-1300合金在等温时效过程中βm→α+β相变动力学和组织演化规律。结果表明:压应力作用下Ti-1300合金在等温时效过程中βm→α+β相变动力学方程可用J... 通过膨胀法、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等方法和技术手段研究了压应力下Ti-1300合金在等温时效过程中βm→α+β相变动力学和组织演化规律。结果表明:压应力作用下Ti-1300合金在等温时效过程中βm→α+β相变动力学方程可用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程表示,并拟合出来Avrami指数,用于表征相变机制;Ti-1300合金在40 MPa压应力的βm→α+β相变机制与无应力状态下的相似;当合金在600℃时效时的相变机制为开始是在位错线上进行形核,随后形核率迅速衰减为零,随着次生α相的析出,转而在α/β界面上形核,并且形核位置很迅速又饱和,形核率再次衰减为零;而当合金在700℃时效时的相变机制主要为界面形核。但Ti-1300合金在40 MPa压应力下进行等温时效时,组织演变表现出明显的α相择优取向效应。通过分析Ti-1300合金进行双级时效的显微组织发现, Ti-1300合金在等温时效过程中引入外加压应力后,外加压应力对合金中α相应力取向效应的影响主要在α相的形核阶段,对α相的长大阶段影响不明显。 展开更多
关键词 Ti-1300合金 压应力 等温相变 组织演变
基于PFC2D-DFN的自然崩落法数值模拟研究 预览
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作者 方传峰 王晋淼 +1 位作者 李剡兵 贾明涛 《黄金科学技术》 CSCD 2019年第2期189-198,共10页
采用二维颗粒流软件PFC2D构建矿山模型,引入符合矿山实际节理产状的DFN网络,基于室内岩石试验及矿山实际崩落情况,标定模拟所用细观参数。以某工程应用为实例,模拟分析崩落破坏机理与崩落区演化趋势。结果表明:裂纹发起于推进面与顶板... 采用二维颗粒流软件PFC2D构建矿山模型,引入符合矿山实际节理产状的DFN网络,基于室内岩石试验及矿山实际崩落情况,标定模拟所用细观参数。以某工程应用为实例,模拟分析崩落破坏机理与崩落区演化趋势。结果表明:裂纹发起于推进面与顶板交界处,在拱形区域内密集扩展、贯通,矿岩破裂以节理拉伸破坏为主,矿堆以岩石剪切破坏为主;崩落区前期呈拱形演化,崩透地表后引起邻近高陡边坡滑动;部分拉底仅造成新开挖顶板上方局部崩落。该研究结果可对矿山崩落采矿起到指导作用。 展开更多
关键词 自然崩落法 数值模拟 PFC2D软件 DFN 拉底 岩石破裂 力学分析 崩落演化
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深部采动巷道应力演化及控制技术
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作者 张海韦 李宝玉 石小刚 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第1期87-91,共5页
为有效控制深部采动巷道围岩变形,针对某煤矿典型巷道工程地质条件,模拟研究了采动影响下巷道围岩应力及变形的演化规律,提出了深部采动巷道围岩强化控制技术,并开展工业性试验。研究结果表明,随工作面推进,巷道表面位移与其对应的应力... 为有效控制深部采动巷道围岩变形,针对某煤矿典型巷道工程地质条件,模拟研究了采动影响下巷道围岩应力及变形的演化规律,提出了深部采动巷道围岩强化控制技术,并开展工业性试验。研究结果表明,随工作面推进,巷道表面位移与其对应的应力变化趋势一致,大巷保护煤柱尺寸以105 m为合理;采用重型U型钢壁后充填+锚杆锚索协同承载+巷道滞后注浆技术,巷道围岩变形得到有效控制。 展开更多
关键词 采动巷道 应力演化 控制技术 协同承载 巷道围岩
下伏煤层空巷对上覆煤层开采的影响
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作者 魏文胜 李春元 +2 位作者 司艳龙 杜华溢 毛新华 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第6期258-262,共5页
为研究上覆煤层工作面过下伏煤层空巷的难题,基于基安达矿1002工作面突水事故,分析了下伏空巷对上覆煤层开采影响和含下伏空巷煤层开采底板贯通空巷演化过程。结果表明:10号煤层开采后底板破坏深度5.54 m,大于煤层间距5.4 m,下伏空巷对... 为研究上覆煤层工作面过下伏煤层空巷的难题,基于基安达矿1002工作面突水事故,分析了下伏空巷对上覆煤层开采影响和含下伏空巷煤层开采底板贯通空巷演化过程。结果表明:10号煤层开采后底板破坏深度5.54 m,大于煤层间距5.4 m,下伏空巷对上覆煤层开采有突水威胁;在距空巷0 m应力集中区穿空巷且范围最大,4 m时应力值最大;在过空巷0、4、8 m时空巷左帮、顶板、右帮塑性区依次贯通底板,贯通宽度为2、4、8 m。过空巷8 m时空巷围岩发生大面积破坏此时极易发生突水。 展开更多
关键词 下伏空巷 上覆煤层 突水 数值模拟 应力演化 塑性区
A modified pulse charging method for lithium-ion batteries by considering stress evolution,charging time and capacity utilization
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作者 Yanfei ZHAO Bo LU +1 位作者 Yicheng SONG Junqian ZHANG 《结构与土木工程前沿:英文版》 EI CSCD 2019年第2期294-302,共9页
The stress evolution, total charging time and capacity utilization of pulse charging (PC) method are investigated in this pape匚 It is found that compared to the conventional constant current (CC) charging method, the... The stress evolution, total charging time and capacity utilization of pulse charging (PC) method are investigated in this pape匚 It is found that compared to the conventional constant current (CC) charging method, the PC method can accelerate the charging process but will inevitably cause an increase in stress and a decrease in capacity. The charging speed for PC method can be estimated by the mean current. By introducing stress control, a modified PC method called the PCCC method, which starts with a PC operation followed by a CC operation, is proposed. The PCCC method not only can accelerate charging process but also can avoid the stress raising and capacity loss occurring in the PC method. Furthermore, the optimal pulsed current density and switch time in the PCCC method is also discussed. 展开更多
关键词 fast CHARGING METHOD PULSE CHARGING stress evolution CHARGING time capacity UTILIZATION
爆轰加载下金属锡层裂破碎数值模拟 预览
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作者 贺年丰 任国武 +1 位作者 陈永涛 郭昭亮 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期89-96,共8页
对爆轰加载下低熔点金属锡的层裂破碎问题开展了数值模拟。在利用实验数据对所采用数值方法和材料模型开展对比验证的基础上,通过对样品内部物理量时间及空间分布演化对比分析,剖析了冲击加-卸载中样品内部应力波与材料相互作用过程。此... 对爆轰加载下低熔点金属锡的层裂破碎问题开展了数值模拟。在利用实验数据对所采用数值方法和材料模型开展对比验证的基础上,通过对样品内部物理量时间及空间分布演化对比分析,剖析了冲击加-卸载中样品内部应力波与材料相互作用过程。此外,通过对比分析不同厚度锡样品在爆轰加载下的动态行为特征,进一步认识了自由面反射稀疏波、边侧稀疏波和入射稀疏波共同作用下层裂破碎演化机制。结果表明,当样品较薄时,层裂破碎行为由反射稀疏波主导;随着样品厚度的增大,反射稀疏波主导区缩小,入射稀疏波和边侧稀疏波主导区逐渐增大。 展开更多
关键词 爆轰加载 金属锡 层裂破碎 应力波 演化机制
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深部采动巷道应力演化及控制 预览
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作者 李振杰 王伟 《能源与节能》 2019年第9期11-12,33共3页
以深部采动巷道应力演化及控制为对象开展探究。结合工程实际,在运用数值模拟手段分析巷道应力演化和变形规律的基础上,对如何实现深部采动巷道的有效支护开展设计研究,并对所设计方案应用效果进行了实践分析,希望能够为其他矿井相似工... 以深部采动巷道应力演化及控制为对象开展探究。结合工程实际,在运用数值模拟手段分析巷道应力演化和变形规律的基础上,对如何实现深部采动巷道的有效支护开展设计研究,并对所设计方案应用效果进行了实践分析,希望能够为其他矿井相似工程提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 矿井 采动巷道 应力演化 巷道控制
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远距离上保护层开采被保护层应力时空演化规律研究
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作者 孙乘育 涂庆毅 《煤炭技术》 2018年第5期87-90,共4页
在高地应力作用下,煤层渗透率低,通过单纯的钻孔预抽无法达到煤层瓦斯治理的效果,而保护层开采结合卸压瓦斯抽采被认为是一种有效的煤层瓦斯治理方法。以任楼煤矿远距离上保护层开采为例,利用FLAC~(3D)软件对远距离上保护层开采进行... 在高地应力作用下,煤层渗透率低,通过单纯的钻孔预抽无法达到煤层瓦斯治理的效果,而保护层开采结合卸压瓦斯抽采被认为是一种有效的煤层瓦斯治理方法。以任楼煤矿远距离上保护层开采为例,利用FLAC~(3D)软件对远距离上保护层开采进行数值模拟,进而获得被保护层应力的时空演化。 展开更多
关键词 远距离上保护层 应力演化 矿井瓦斯防治 时空演化
从应力演化角度讨论龙门山区域7级强震序列对芦山地震的影响 预览
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作者 廖力 李平恩 +2 位作者 杨建思 刘盼 奉建州 《地震地质》 CSCD 北大核心 2018年第2期450-464,共15页
计算包括同震静态库仑破裂应力变化以及震后黏滞松弛引起的应力变化等,可以更好地解释余震分布、地震序列等地震观测结果。在芦山地震之前,从1900年以来龙门山区域发生了4次7级以上地震,分析这几次地震的同震应力变化以及震后黏弹性松... 计算包括同震静态库仑破裂应力变化以及震后黏滞松弛引起的应力变化等,可以更好地解释余震分布、地震序列等地震观测结果。在芦山地震之前,从1900年以来龙门山区域发生了4次7级以上地震,分析这几次地震的同震应力变化以及震后黏弹性松弛对芦山地震的产生的影响,芦山地震以后区域断裂带上的应力伴随强震如何演化,芦山地震与汶川地震的破裂空段呈现何种应力状态,探讨这些问题可能会为了解芦山地震震源处震前的应力状态及该区域未来地震风险评估提供一定的依据。文中采用有限元数值模拟方法,根据地质构造、速度、密度结构深部反演结果以及GPS及应力观测资料等,建立龙门山地区三维黏弹性有限元模型进行研究。模拟结果显示:龙门山断裂带南段及鲜水河断裂带的库仑应力年变化速率在研究区域中相对更高,这与研究区域的地震活动性一致。芦山地震的前4次地震,除叠溪地震外,康定、松潘、汶川等3次地震在芦山地震震中位置产生的同震库仑破裂应力变化大于0,表明这3次地震可能促进了芦山地震的发生,汶川地震的同震库仑破裂应力超过了0.01MPa,同震触发效应十分显著。震间的黏弹性松弛对芦山震源处起加载作用,从1900年以来这种持续的加载作用也超过0.01MPa,因此在模拟应力演化的时候,介质的黏弹性松弛效应不能被忽略。从库仑破裂应力的角度计算龙门山区域断层的应力演化,可以发现龙门山断裂带上汶川地震和芦山地震破裂的空段,在芦山地震之后仍然属于相对应力水平较高的区域。 展开更多
关键词 同震库仑破裂应力 震间效应 黏弹性有限元模型 地震触发 应力演化
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大断层控制采场水平应力演化与矿震关系研究 预览
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作者 张明 姜福兴 +2 位作者 李克庆 魏全德 孙春东 《中南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第1期167-174,共8页
以河北某矿典型大断层控制采场为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实践等方法,探索大断层控制采场水平应力演化规律及其与矿震发生的关系,并提出相应的减震开采设计方法,建立关键层水平集中力近似估算模型.研究结果表明:开采覆岩破... 以河北某矿典型大断层控制采场为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实践等方法,探索大断层控制采场水平应力演化规律及其与矿震发生的关系,并提出相应的减震开采设计方法,建立关键层水平集中力近似估算模型.研究结果表明:开采覆岩破裂运动伴随水平应力释放和转移的演化过程,采场周围存在明显的水平应力“增压(载)区”和“卸压(载)区”,持力层的水平应力集中主要来源于覆岩破裂区水平应力释放;水平集中力能够在顶板两端形成“反力矩”,阻止其支承端部拉伸破坏并增加极限跨度,是形成关键层大范围悬顶和诱发强矿震的主要原因;采用“窄工作面+条带开采技术+合理开采强度”开采设计,能降低水平应力转移程度,从而实现控制顶板运动和矿震防控的目的. 展开更多
关键词 采矿工程 大断层 水平应力 应力演化 反力矩 矿震控制
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断层影响区工作面埋深对煤柱稳定性影响研究 预览
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作者 蒋金泉 李小裕 +1 位作者 丁楠 徐传伟 《中国煤炭》 2018年第12期56-59,共4页
基于杨柳矿实际的工程地质数据,通过数值模拟软件FLAC3D建立断层模型,模拟了工作面不同埋深地质条件,得到了不同开采深度下工作面与断层间不同宽度煤柱垂直应力演化特征及垂直应力集中系数演化规律。模拟研究数据表明,煤柱承载的垂直应... 基于杨柳矿实际的工程地质数据,通过数值模拟软件FLAC3D建立断层模型,模拟了工作面不同埋深地质条件,得到了不同开采深度下工作面与断层间不同宽度煤柱垂直应力演化特征及垂直应力集中系数演化规律。模拟研究数据表明,煤柱承载的垂直应力及应力集中系数并不是随埋深显现线性增加或减小变化;煤柱垂直应力在工作面浅埋深开采时呈直线型线性增大,中等及深埋深呈阶梯型逐渐缓慢上升,速度较浅埋深工作面慢;煤柱垂直应力集中系数在浅埋深工作面开采时呈线性快速上升,应力集中系数较中等及深埋深大,但埋深小,故应力集中数值偏小,工作面采动是发生冲击地压的主要影响因素;在中等及深埋深工作面应力集中系数逐阶减小,但是应力集中数值较大,主要是上覆岩层较厚影响,埋深是工作面发生冲击地压的主要影响因素,且受埋深影响工作面易发生冲击地压。 展开更多
关键词 数值模拟 断层 煤柱 应力演化 应力集中系数
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两步回采大跨度采场稳定性模拟分析及其控制 预览
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作者 崔松 于世波 黄丹 《金属矿山》 北大核心 2018年第8期58-61,共4页
采场跨度是采场结构参数的关键指标,直接影响回采空区的安全性和生产作业技术经济指标。针对某磷矿试验盘区采用两步回采大跨度采场方案,进行一步跨度4.5 m扩大到二步9 m时采矿过程中的采场稳定性研究,采用数值模拟的方法,从大跨度采场... 采场跨度是采场结构参数的关键指标,直接影响回采空区的安全性和生产作业技术经济指标。针对某磷矿试验盘区采用两步回采大跨度采场方案,进行一步跨度4.5 m扩大到二步9 m时采矿过程中的采场稳定性研究,采用数值模拟的方法,从大跨度采场的应力、支护体受力等方面对采场空区的地压演变及稳固性进行了分析。模拟结果表明:采用锚索支护顶板能够保证大跨度采场的安全回采。同时,为国内外类似条件下矿体的开采提供了借鉴。 展开更多
关键词 地压演变 岩体稳固性 锚索支护 大跨度采场
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深部开采动力扰动下底板应力演化及裂隙扩展机制 被引量:1
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作者 李春元 张勇 +2 位作者 张国军 高守阳 王泓博 《岩土工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期2031-2040,共10页
深部开采地应力增高及动力灾害增多驱动岩体裂隙扩展导致底板突水事故频发,使得研究动力扰动下裂隙扩展机制具有指导意义。根据弹性理论推导分析了顶板动力扰动对底板应力的影响,模拟计算了动力扰动下底板应力及位移演化规律,基于卸荷... 深部开采地应力增高及动力灾害增多驱动岩体裂隙扩展导致底板突水事故频发,使得研究动力扰动下裂隙扩展机制具有指导意义。根据弹性理论推导分析了顶板动力扰动对底板应力的影响,模拟计算了动力扰动下底板应力及位移演化规律,基于卸荷岩体理论分阶段研究了动力扰动下端部效应区及卸荷作用下突水通道发育区的裂隙扩展机制,结合岩体渗流特征分析了高承压水压力下裂隙的渗透作用,并进行了工程验证。结果表明:随动力扰动强度增加,端部效应区应力非线性增长;动力扰动强度越大,卸荷起点越高,越易满足裂隙扩展的临界应力;动力扰动强度决定了底板裂隙的扩展及渗透作用机制,当突水通道发育区渗透率突变增加的岩层深度大于隔水层厚度时将诱发底板突水。 展开更多
关键词 动力扰动 裂隙扩展 应力演化 来压步距 底板突水 深部开采
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