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| 1 | 不同倾角组合煤岩体的强度与破坏机制研究显示文摘对4种不同倾角组合煤岩体进行了试验和数值模拟研究,获得了单轴和三轴压缩条件下组合煤岩体的宏观破坏机制,并分析了煤岩组合体中煤、岩不同倾角交界面对煤岩组合体整体变形破坏的影响。研究表明,单轴荷载条件下煤岩组合体的破坏强度随着组合倾角的增加而出现先微小减小,而后迅速减小;同种倾角条件下,煤岩组合体的破坏强度随着围压的升高而逐渐升高,并且煤岩组合体的倾角越小,破坏强度升高的速率越慢,而倾角越大,升高的速率越快,可见围压对于大倾角裂隙的抑制作用更明显。通过三轴试验获得了煤岩组合体整体结构的黏聚力和内摩擦角,其中组合体黏聚力随着倾角的增加而逐渐减小,但内摩擦角变化规律不明显。通过扩展有限元对试验结果进行了模拟验证,发现随着倾角由0°增加到60°,外力功、屈服应力和弹性应变能都在下降,当倾角超过45°~50°后,外力功和屈服应力将与弹性应变能出现背离,这是煤岩组合体的变形破坏机制由剪切变形机制逐渐转化为界面滑移破坏机制重要标志。 | 郭东明 左建平 张毅 杨仁树 | 2011 | 岩土力学2011，32，5： | 72 |
| 2 | 基于尖点突变模型的煤层底板突水预测研究显示文摘当煤层开采后,底板岩层承受的水压超过自身强度时,而发生的不连续的发散突变,即底板岩层失稳破坏形成底板突水的现象,属于突变理论研究的范畴,故煤层底板突水可以引用突变理论来研究。通过建立煤层底板突水的一个尖点(cusp)突变模型,对煤层底板失稳破坏发生突水的机理进行了分析。基于平衡曲面方程,可求得煤层底板水压应力比I_(p)。当I_p>1时,发生突水:当I_p<1时,不会发生突水。实例分析表明:尖点突变模型用于描述煤层底板水压应力比的发展规律是恰当的,用其进行煤层底板突水预测也是较准确的。 | 王连国 宋扬 缪协兴 | 2003 | 岩石力学与工程学报2003，22，4： | 74 |
| 3 | 地下工程周围岩体能量分析显示文摘岩石冲击是地下工程开挖过程中的一种灾害,它在抛掷岩石过程中,表现出能量释放现象。因此,必须分析地下工程开挖过程中的能量变化。分析了原岩弹性应变能、隧道四周围岩应变能的释放与集聚情况、围岩应变能转移的条件、地下工程开挖前方的围岩能量变化以及该能量的突然变化。指出围岩的能量达到该点的极限储存能时,多余的能量将释放,造成塑性变形或破碎,并自动向深部转移。如果释放的能量特别大,又不能向深部转移,将造成岩石冲击。这一新理论应用于岩石冲击防治中,取得了成功。 | 华安增 | 2003 | 岩石力学与工程学报2003，22，7： | 55 |
| 4 | 煤柱失稳的突变学特征研究显示文摘对建立在力学分析基础上的条带开采煤柱失稳条件进行拓扑变换,得到煤柱失稳的势函数,它符合尖点突变模式.结果表明:煤柱失稳具有突变、缓慢2条路径,相应地形成了煤柱失稳的突然猛烈破坏和较缓慢的“瘫软”破坏;在失稳临界点附近煤柱失稳具有发散性,即控制变量有微小的变化就会引起煤柱失稳;煤柱一旦失稳,如要使其恢复到稳定状态,需要的煤柱强度要比煤柱破坏时的强度大的多;煤柱失稳还具有模态软化特性,可以对失稳的可能性进行估计.根据这些特性,可通过调控煤柱失稳条件使之不失稳,达到控制煤柱稳定的目的. | 王连国 缪协兴 | 2007 | 中国矿业大学学报2007，36，1： | 46 |
| 5 | 工程岩体卸荷破坏机制研究的现状及展望显示文摘综合讨论了工程岩体的性质、卸荷破坏的特点及其机制 ;回顾了工程岩体卸荷破坏机制的研究现状 ,对当前工程岩体破坏研究的主要问题和今后的方向进行了探讨与展望。 | 吴刚 | 2001 | 工程地质学报2001，9，2： | 45 |
| 6 | 基于应变梯度理论的岩石试件剪切破坏失稳判据显示文摘研究了由于剪切局部化而引起的岩样系统的失稳判据。将剪切带比拟为“试件”,而带外弹性体则被比拟为“试验机”。岩样系统是否将发生剪切失稳破坏,关键取决于:岩样高度、剪切弹性模量、剪切降模量、岩石材料内部长度参数及剪切带倾角。一旦岩样系统满足Ⅱ类变形的条件,则岩样系统必发生剪切失稳破坏。采用笔者提出的理论公式,可以用来分析和预测矿柱岩爆的倾向性。根据剪切应变梯度塑性理论来分析岩样单轴压缩剪切破坏问题的优越性在于:不仅考虑了局部化带的宽度,得到了局部化带内应变的分布规律,而且局部化带就是剪切带,比较符合岩样单轴压缩破坏的实际情况。 | 王学滨 潘一山 任伟杰 | 2003 | 岩石力学与工程学报2003，22，5： | 37 |
| 7 | 用突变理论分析冲击地压发生的物理过程显示文摘本文针对煤柱冲击地压的非稳定问题,提出了一个简单的力学模型,用突变理论的尖角型突变模型研究了冲击地压发生的物理过程.得到判断冲击地压发生的必要条件和充分条件.同时得到了冲击地压发生后,顶板下沉的突跳值和所释放出来的能量表达式.本文在失稳理论的基础上,更加深化了对冲击地压失稳过程物理机制的认识. | 潘一山 章梦涛 | 1992 | 阜新矿业学院学报1992，11，1： | 34 |
| 8 | 空场法矿柱破坏规律及稳定性分析显示文摘为预测空场法采矿时矿柱破坏规律及失稳分析,运用断裂力学及突变理论建立了矿柱失稳的尖点突变模型.将开采厚度远小于采场跨度的空场法采场假定为无限大板上相隔一定间距的共线裂纹,采用断裂力学Ⅰ型裂纹模型,得出了矿柱破坏宽度的计算公式;基于突变理论以失稳阻抗因子和矿柱破坏发展因子为控制变量,矿柱应力强度比Fq为状态变量建立了矿柱失稳的尖点突变模型,研究表明:当Fq>1,矿柱会发生失稳;当Fq<1时,矿柱不会发生失稳.实例分析表明利用该模型对矿柱稳定性进行分析,其结果满足工程要求. | 刘洪强 张钦礼 潘常甲 康虔 | 2011 | 采矿与安全工程学报2011，28，1： | 28 |
| 9 | 浅埋煤层开采顶板切落压架灾害的突变分析显示文摘针对浅埋煤层开采周期来压过程中顶板沿煤壁台阶下沉导致顶板切落压架灾害的问题,根据直接顶岩体在支承压力作用下破坏失稳的非线性变化特征,建立了由基本顶-直接顶-支架-矸石组成的系统力学模型。利用突变理论研究了荷载作用下系统的失稳机制,获得了系统失稳的充要条件及直接顶岩体的变形突跳量表达式,分析了系统失稳的主要影响因素。结果表明:直接顶的失稳破坏,导致了顶板的切落,系统失稳除与支架和直接顶岩体的刚度比及材料参数有关外,还与所受载荷及基本顶周期来压步距相关。结合工程实例,验证了理论推导的合理性,并给出了工程建议。 | 杨登峰 陈忠辉 洪钦锋 张闪闪 | 2016 | 采矿与安全工程学报2016，33，1： | 22 |
| 10 | 顶板动载冲击效应的相似模拟及理论解析显示文摘研制了工作面覆岩破断预测实验平台,对浅埋薄基岩条件顶板动载冲击效应进行了模拟;建立了顶板破断的弹性地基梁理论模型,计算出了基本顶破断时与煤壁的相对位置,得到了动载冲击的作用范围;建立顶板动载冲击的力学模型,结合岩石压缩曲线,应用功能原理得到了不同条件下的最大冲击载荷和支架伸缩量的解析表达式,得到了不发生压架事故的判别准则,验证了相似模拟实验结果。结果表明:基本顶多超前直接顶支撑边界破断,且冲击易发生液压支架上方完成;冲击载荷大小与直接顶厚度与裂隙发育程度、支架刚度和初撑力大小等因素有关,其值远大于工作面静载荷形成对液压支架的压力,动载冲击效应模拟实验验证了理论分析结果。 | 杨胜利 王家臣 杨敬虎 | 2017 | 煤炭学报2017，42，2： | 22 |
| 11 | 矿坑底板突水的突变模型研究显示文摘矿坑底板突水是一个典型的突变过程 ,将突变理论首次应用于矿山底板突水的研究之中 ,通过研究煤矿底板系统能量的失稳 ,建立了预测矿坑底板突水的尖点突变模型 (CuspCatastrophicModel) ,导出了系统失稳时受力的临界值及失稳时底板变形和能量释放的表达式 ,为矿山突水预报提供了新的理论方法。 | 邵爱军 彭建萍 刘唐生 | 2001 | 岩土工程学报2001，23，1： | 21 |
| 12 | CUSP CATASTROPHE MODEL OF INSTABILITY OF PILLAR IN ASYMMETRIC MINING显示文摘 | 李江腾 曹平 | 2005 | 应用数学和力学2005，26，8： | 20 |
| 13 | 基于能量法的矿柱稳定性分析显示文摘能量法因可以避免研究采场结构失稳破坏的中间复杂受力过程,所以受到研究者的青睐.人工矿柱是地下矿山一种重要的采场结构,由于其失稳破坏过程的应力、应变较复杂,因此从能量守恒的角度对其承载上覆岩体的稳定性进行综合评判和研究.通过对人工矿柱的受力特性和破坏模式进行分析,建立其力学模型,根据能量守恒原理得出考虑外载荷做功、自重势能和应变能条件下的人工矿柱总能量方程,推导出了人工矿柱势能函数表达式.基于突变理论知识,构建了在考虑弹性模量、高宽比等参数条件下的人工矿柱能量极限状态方程,根据势函数的稳定判据得出外载荷的临界应力函数关系式,系统讨论和分析了外载荷变化过程对人工矿柱稳定性的影响,定量评判了人工矿柱受外界载荷的影响程度.最后将所建立的临界应力函数关系式对焦冲金矿人工矿柱尺寸进行优化设计,经现场实测人工矿柱承受载荷约为其理论设计临界载荷的十分之一,达到安全支护规范要求;经过多年的金属矿山现场生产实践,人工矿柱及覆岩都较稳定,能够满足矿山安全生产的需要.研究结果表明所建立的人工矿柱能量极限状态方程,可为地下金属矿山人工矿柱的合理设计提供理论依据. | 赵康 鄢化彪 冯萧 王晓军 张俊萍 赵奎 | 2016 | 力学学报2016，48，4： | 20 |
| 14 | 煤与瓦斯延期突出机理及其预测预报的研究显示文摘利用非线性理论——突变理论,对煤与瓦斯延期突出机理进行了研究,认为延期突出的滞后时间是由地应力、煤体中的瓦斯、煤的物理力学特性及外力作用(爆破)等的共同作用所产生的,并依此提出延期突出的预测预报方法。 | 刘保县 鲜学福 姜德义 | 2002 | 岩石力学与工程学报2002，21，5： | 16 |
| 15 | 岩爆灾害研究与进展显示文摘为阐明岩爆机理,减少岩爆灾害,对岩爆的定义、分类、研究方法、特征、形成条件、预测方法及防治措施进行了系统的阐述。在前人工作的基础上,结合国内外已有的工程实例,对岩爆的时空特征和发生部位的岩性特征进行了剖析,对已有的岩爆研究方法和预测方法进行了合理分类和简要介绍,指出了部分研究方法的不足之处和预测工作的发展趋势。综合现有研究表明:岩爆分类采用的标准各有不同,其研究方法还具有改进的空间;适用于大部分工程的岩爆预测方法仍在探索和完善中;有效的岩爆防治措施有待进一步研究和优化。 | 魏新江 陈涛涛 王霄 虞兴福 周联英 | 2020 | 现代隧道技术2020，57，2： | 16 |
| 16 | 柱式开采岩爆发生条件与时间效应的尖点突变显示文摘用尖点突变理论研究了柱式开采下厚层状粘弹性顶板岩爆的非稳定机制与滞后现象,阐明了只有刚度比满足使能量突然释放的条件和外界能对系统提供足够能量的条件下才能发生岩爆;岩爆滞后是由于控制参数变化需要经过一段时间才能满足分岔集方程所致;还导出了岩爆最大可能滞后时间,并对影响最大滞后时间的因素进行了讨论。 | 徐曾和 徐小荷 | 1997 | 中国有色金属学报1997，7，2： | 14 |
| 17 | 岩样单轴压缩轴向及侧向变形耗散能量及稳定性分析显示文摘首先从能量的角度分析了单轴压缩岩石试件轴向及侧向塑性变形的耗散能量及其联系。根据梯度塑性理论,局部化带的尺寸由特征长度确定,得到了单轴压缩岩样由于剪切局部化而引起的轴向及侧向塑性变形所耗散能量的解析解。研究结果表明:剪切带消耗的能量等于侧向及轴向塑性变形消耗的能量的总和;轴向塑性变形消耗的能量与侧向塑性变形消耗的能量成正比,其比例系数与剪切带倾角有关;轴向塑性变形消耗的能量要大于侧向塑性变形消耗的能量;当流动应力为0时,剪切带消耗的能量达到最大值;轴向外力对试件作功等于侧向及轴向塑性变形消耗的能量的总和;增加剪切带倾角,侧向塑性变形消耗的能量占剪切带消耗的能量的比例增加。然后分析了单轴压缩岩石试件轴向及侧向变形的不稳定性。将剪切带及带外弹性岩石所受到的剪应力分解为水平及垂直剪应力,剪切带的塑性剪切变形也分解为水平及垂直变形。建立了水平剪力与侧向塑性变形及垂直剪力与轴向塑性变形的理论关系。水平剪力与侧向塑性变形曲线的斜率等于垂直剪力与轴向塑性变形曲线的斜率。由于这些关系依赖于结构尺寸,因此,不能被看作本构关系。将剪切带视为“试件”,将带外弹性体看作“试验机”。根据刚度理论,可以得到“试件”–“试验机” | 王学滨 | 2005 | 岩石力学与工程学报2005，24，5： | 14 |
| 18 | 准脆性材料破裂过程失稳的尖点突变模型显示文摘岩石等准脆性材料在非刚性加载条件下的非稳定问题研究,有助于预报材料或结构的失稳破坏、推断灾害等突变现象的剧烈程度。首先推广了基于Weibull分布而建立的特殊的破裂过程失稳的尖点突变模型,得到材料破裂过程的失稳条件、失稳开始时系统的总变形、失稳前后的变形突跳和系统能量释放的一般表达式,从而阐明一般情况下,失稳及其剧烈程度完全由材料性质及加载体的刚度决定,而且失稳程度与干扰程度即总变形无关。结合基于Weibull和对数正态分布的两种本构曲线进行讨论,从中推得系统的起始刚度之比越小,越易发生失稳,系统的总变形越明显,而失稳突跳和能量释放越大;材料均匀程度的影响是双重的,当材料比较均匀时,均匀度减小,整个系统的总变形随之减小,失稳加剧;当材料过于不均匀,继续减小均质度则情况相反,以致不发生失稳。还利用建立的力学模型,给出上述两个材料本构方程的参数之间的关系。 | 张明 李仲奎 | 2006 | 岩石力学与工程学报2006，25，6： | 14 |
| 19 | 屈服矿柱渐进破坏及应力分布数值模拟显示文摘采用拉格朗日元法,在矿柱端面上不存在水平方向摩擦力条件下,模拟了屈服矿柱的剪切带图案、渐进破坏特征、水平应力及垂直应力分布及演变。在弹性阶段,煤的本构关系为线弹性。峰值强度后煤的本构模型取为莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。数值计算结果表明,矿柱具有渐进破坏特征。破坏首先以剪切带的形式发生在矿柱的4个角上。然后,矿柱两帮的剪切带逐渐向矿柱内部发展,形成两套剪切带网络,直到两套网络重叠,并进一步演化。倾斜的剪切带多次穿透矿柱。当矿柱处于峰值强度后,矿柱水平及垂直应力分布曲面已经变得凹凸不平。凹陷、凸起区分别对应剪切带中心及边缘。矿柱中部的水平应力较边缘大。因此,其边缘的强度较中心低。严格地讲,水平及垂直应力的分布不是单调的,呈现锯齿型。其原因是矿柱发生了条带状局部破坏。矿柱承载能力的不均匀性由矿柱水平应力的不均匀性所决定。 | 王学滨 | 2006 | 中国地质灾害与防治学报2006，17，2： | 14 |
| 20 | 煤岩体的弹塑脆性本构模型及其数值试验显示文摘为了准确预测岩石破损区的发生时间和扩展情况,在岩石材料的非均匀特性基础上,建立了一个具有应变硬化的弹塑脆性本构模型,同时编写了相应的有限元计算程序并对其模块化,并通过预置裂纹板的拉伸试验和岩样单轴受压试验来验证该模型。结果表明:所建立的数值模型是可靠的,可以较精确模拟裂纹扩展情况与局部化剪切带的发展模式。新本构中的应变硬化阶段,可以在破坏之前看出应力集中和单元屈服情况,尤其可以区分拉破坏和屈服后的剪破坏。 | 于永江 王大国 李强 宋力 张春会 | 2012 | 煤炭学报2012，37，4： | 13 |
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