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一种边坡失稳机理的分析方法及设备: 本发明公开了一种边坡失稳机理的分析方法及设备，包括：对待研究边坡进行调研，确定边坡地质环境特征和边坡灾害破坏类型；研究边坡土体的物理力学性质；建立边坡计算模型，通过有限元数值计算结合边坡计算模型和边坡土体的物理力学性质数...; 闫强刘宇卢军源杜荣耀熊雅文

钻井液作用下割理发育煤岩失稳机理研究: 2025年; 煤岩割理裂缝的发育导致其强度较低,钻井过程中钻井液的作用将会进一步增加井壁失稳的风险。采用室内实验、理论分析与数值模拟相结合的方法,揭示了钻井液作用下割理发育煤岩失稳机理:①煤岩黏土矿物主要由不易水化的高岭石组成,无易水化的蒙脱石存在且伊蒙混层的占比不高,因此水化膨胀(平均值为0.35%)和滚动分散性能(平均值为89.64%)较弱,煤岩失稳机制以力学作用为主。②垂直交错的面割理和端割理为钻井液侵入煤岩地层提供了流动通道,面割理的尺寸普遍大于端割理,因此,面割理更容易发生钻井液侵入造成井壁失稳。③钻井液侵入割理缝会导致井周地层压力上升,径向应力降低,增加井壁失稳的风险,其中对于高渗透率的面割理和穿过井眼的交叉割理,钻井液侵入更深,产生的井壁失稳风险更加严重。④割理缝的特征也会影响钻井液对煤岩割理的侵入深度。宽度更大、密度更高的割理缝中,钻井液侵入更深,并在井壁附近产生更高的压力,从而提高了井壁失稳的可能性。因此,应根据实际地层割理缝的尺寸大小设计钻井液随钻封堵粒子,且控制钻井液密度在合理的范围内,从而减少钻井液侵入引起井壁失稳情况的发生。研究提供了深入理解钻井液作用下割理发育煤岩失稳机理的新视角,为割理发育煤岩井壁稳定性分析提供了理论指导。; 欧阳勇谢文敏丁吉平冯福平王鹤远杨冬临马驰吕海川; 关键词：钻井液煤岩失稳机理

厚及特厚煤层开采煤层大巷失稳机理及控制研究: 2025年; 为解决厚及特厚煤层开采煤层大巷稳定性控制难题,采用室内试验、现场实测及监测反馈的方法,研究硫磺沟煤矿厚及特厚煤层采动影响下煤层大巷失稳机理,并提出煤层大巷稳定性控制方案。结果表明,4-5煤开采期间超前测点应力在距离煤壁125 m左右时进入显著增长阶段。9-15煤开采期间,位于4-5煤采空区下方测点应力值整体处于较低水平,而位于4-5煤层采空区下方外侧的测点应力在距离煤壁175 m左右时进入显著增长阶段。厚及特厚煤层开采后,煤层大巷附近位于“应力拱”拱脚区域,多次开采扰动后,煤层大巷区域容易出现支承压力升高继而发生失稳破坏。提出煤层大巷稳定性协同控制方案,包括优化大巷保护煤柱宽度不小于180 m、顶板岩层爆破卸压以及煤层大巷补强支护。现场实践表明,该方案能较好地控制煤层大巷稳定性。; 蒋邦友李文帅张宇姜良金任思安; 关键词：煤层大巷失稳机理

铁矿软岩巷道失稳机理与支护技术优化: 2025年; 云南某铁矿深部软岩巷道支护结构因整体失效产生巷道两帮破坏严重,底鼓等围岩变形破坏。在现场实地踏勘、地压监测数据、X射线衍射(XRD)分析围岩组成等的基础上分析造成1452 m分段部分巷道发生变形失稳的原因,通过理论计算得出的塑性区半径和周边位移数据,分析各因素如何影响巷道失稳变形。基于正交试验法,利用FLAC3D数值模拟软件建立16个数值模型,以巷道顶底板、两帮位移、塑性区体积为判定依据,分析锚杆长度、锚杆间排距、喷层厚度对巷道围岩稳定的影响。提出“树脂锚杆+锚索+管缝式锚杆+混凝土喷射”联合支护方法控制巷道围岩变形,并进行现场工业试验,结果表明,该联合支护方法可以长期有效的控制1452 m分段破坏巷道围岩变形。; 安南陈俊智任春芳杨立新魏行陈祯; 关键词：软岩巷道巷道支护锚索混凝土喷射

极端海况下考虑系泊断裂风-浪联合发电结构体系失稳机理与判别准则: 2025年; 风-浪联合发电结构是由叶片、机舱、塔筒、浮台、浮子和系泊组成的多柔-刚性多体动力学复杂系统,其中系泊是确保极端海况下风-浪联合发电结构体系抗风稳定性的核心构件和最终屏障.为探究风-浪联合发电结构体系断缆失稳机理与判别准则,本文设计提出了一种集成半潜式风力机和垂荡式浮子的新型风-浪联合发电结构体系,基于model coupling toolkit(MCT)耦合平台建立了WRF-SWAN-FVCOM(W-S-F)中尺度实时耦合模拟方法,分析了台风Meranti过境全过程中台风-浪-流时空演变,结合中/小尺度嵌套降阶模拟方法(WRF-CFD/CSD)探究了风-浪联合发电结构体系非线性振动响应规律,最后根据断缆失稳全过程揭示了结构体系跳跃失稳机理并建立了失稳判别准则.结果表明:中尺度W-S-F耦合模拟比单WRF模式的台风路径误差减小了33.4%,风速精度提高了12%;系泊断裂全过程风-浪联合发电结构体系运动遵循跳跃失稳机理,主系泊和侧系泊断裂后位移分别以纵荡和横荡为主;当位移失稳指标w≥3%时,结构体系因系泊断裂由前平稳阶段进入跳跃失稳阶段,最后进入后平稳阶段.本文研究结论可为风-浪联合发电结构体系稳定性设计提供理论基础.; 李文杰柯世堂柯世堂朱松晔朱松晔; 关键词：失稳机理

膨胀岩土边坡失稳机理分析及工程防治: 2025年; 在公路工程建设中,膨胀岩土因其特殊的物理和力学性质,常常对边坡的稳定性产生显著影响。在公路工程建设中,膨胀岩土的特性对边坡稳定性产生了重要影响,膨胀岩不仅存在强度和变形特性的问题,还可能由于水分的影响发生膨胀和收缩,导致边坡失稳。本文以某公路工程为依托,对该公路膨胀土失稳的机理进行分析,然后对已经发生失稳的位置采取治理,最后还给出预防措施,希望能避免再度发生膨胀土失稳的问题。; 陈瑞成; 关键词：公路工程膨胀土失稳

节理组合围岩失稳机理分析及塌方风险管控建议: 2025年; 在节理岩体中修建隧道,围岩稳定性与节理组合条件密切相关。为深入理解隧道开挖时围岩稳定性与节理特征间的关系,依托赣南地区在建的武功山、龙南西等隧道工程,借助离散元仿真分析手段建立不同节理倾角组合计算模型,以塌方区域、塌方部位、洞周围岩剪应力分布为研究对象,重点研究不同节理倾角组合下围岩可能发生的失稳风险及失稳机理,总结失稳模式和塌方面积,针对性提出对应的风险管控措施。通过研究得到以下结论:两组节理组合工况下,围岩失稳情况可分为4种模式,即弯折破坏型、顺层滑移型、拱顶塌落型、垂直塌落型;塌方风险的发生、发生部位及范围受节理倾角控制,0°/90°倾角组合对围岩稳定性影响最大,其次是对称型节理组合;非线性拟合能够较好地对塌方面积进行预测;锚杆应针对可能的失稳部位进行布设,布设角度应尽可能与节理组大角度相交,重点覆盖塌方范围及节理张开区域。研究结果显示节理倾角组合围岩失稳可总结为固定4种模式,且受节理倾角特征控制。; 费伦林江炜杨晓秋; 关键词：隧道围岩失稳模式锚杆

川东北陆相页岩储层井壁失稳机理研究: 2025年; 为解决川东北陆相千佛崖页岩储层垮塌严重、成井难度大的技术难题,系统性地开展了失稳特征分析和室内实验评价研究。现场资料分析表明,失稳主要发生在千一段灰黑色页岩层段,具有失稳周期无规律,坍塌与漏失共存的特征,现用钻井液体系无法有效维持易塌地层的稳定性。室内研究发现,千一段不同层段间井壁稳定性差异较大,其中易塌层段灰黑色页岩层段黏土矿物含量高,具有一定的水化膨胀性能和双亲性润湿特征;其层理性强,有机质擦痕滑动镜面等(弱结构面)极为发育,胶结强度较弱,导致地层天然破碎,岩石力学性能大大降低;在钻井液及工程扰动作用下,沿弱结构面剥落掉块,引发井壁失稳坍塌。该研究提出了规避易塌层段等安全成井技术对策,为后期陆相页岩油气水平井施工提供参考和借鉴。; 高书阳薄克浩张亚云高宏皇甫景龙; 关键词：川东北井壁失稳

工作面过断层煤壁“溃决”式失稳机理与控制: 2025年; 针对工作面过断层易发生煤壁失稳、煤岩碎粒“溃决”问题,以望云煤矿15106工作面过断层为工程背景,将煤层分为原生煤和构造煤,通过分析煤壁所受水平应力分布特征,建立煤壁力学模型,分析了护帮板、顶底板黏聚力力偶及水平应力对煤壁挠度的影响,确立了煤壁稳定性判据。研究结果表明,断层构造煤对原生煤壁水平应力分布函数形式取决于参数k_(0);煤壁稳定性与煤壁抗弯刚度、顶底板压力、开采高度有关。实践证明,煤壁超前预注浆+俯采过断层对煤壁抗弯刚度提升明显、利于煤壁稳定。; 崔治国原红波赵嘉鑫王襄禹陈明值

降雨作用下露天矿山边坡失稳机理研究: 2025年; 为分析露天矿山边坡的稳定性,通过资料调研与现场监测等手段分析认为降雨是导致依托工程露天矿山边坡失稳的主要原因。通过试验确定其表层土石混合体的饱和渗透系数及力学性质,选用Geo-studio有限元软件进行不同降雨工况的数值模拟,得到如下结论:(1)边坡表层土体受到干湿循环作用后,抗剪强度会出现明显劣化;前三次干湿循环作用时,土体抗剪强度劣化速率较高;(2)降雨使得坡表土体水平位移显著增加,而降雨结束后,雨水仍然在坡内迁移,导致坡内孔隙水压力不断上升;(3)降雨时间、降雨量和干湿循环次数的增加都会使得边坡稳定性降低;短期强降雨更易造成边坡失稳破坏。本研究可为类似露天矿山边坡失稳机理研究及防治提供相应技术支撑。; 王秀蓉王邦民黄亚军; 关键词：干湿循环边坡稳定性

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