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| 1 | 爆破震动对采空区稳定性影响的FLAC^(3D)分析显示文摘针对厂坝铅锌矿受到乱采乱挖破坏的情况,运用FLAC3D对爆破震动作用下采空区的稳定性进行了数值分析。根据现场实测数据,选取了2条不同的实测速度时程曲线作为爆破震动输入,分别进行了静力和动力计算。分析结果表明:(1)采空区开挖后,最大位移量为4.75mm;(2)施加爆破动载荷后,最大位移量增至5.47mm,增幅与爆破震动速度成正比;(3)围岩位移分布的变化受震动波形的影响。爆破震动作用下围岩应力场发生二次重分布,塑性区分布面积明显扩大,采空区右上方露天边坡脚亦受到影响。分析结果与实际观测结果相吻合,并给出了避免爆破震动诱发采空区失稳塌陷的几条建议。 | 闫长斌 徐国元 李夕兵 | 2005 | 岩石力学与工程学报2005，24，16： | 104 |
| 2 | 金属矿地下采空区探测、处理与安全评判显示文摘我国大多数金属矿山都不同程度的存在地下采空区,且隐患较多,严重危及矿山安全生产.采空区探测方法目前主要有:高密度电阻率法、地震映像法、探地雷达法以及激光3D法等,采空区处理可以采用尾砂胶结充填法和地表强制崩落法,利用微震监测系统可对采空区的异常行为进行实时监测.根据岩石力学理论和三维数值模拟计算,结合我国一些金属矿工程实例研究,提出了地下采空区顶板稳定性的综合安全评判方法.为了确保有复杂地下采空区的金属矿山的安全开采,建议建立对采空区从探测,监控,处理到数字化安全评判的一体化管理体系. | 李夕兵 李地元 赵国彦 周子龙 宫凤强 | 2006 | 采矿与安全工程学报2006，23，1： | 167 |
| 3 | 尾砂胶结充填体损伤模型及与岩体的匹配分析显示文摘分别对灰砂配比为1:4,1:8,1:10和1:12的4种尾砂胶结充填体进行了力学试验,得出了其应力-应变曲线。分析了不同配比充填体变形与破坏特征,用损伤力学建立了4种不同配比充填体损伤本构方程。经验算对比,所建立的损伤本构方程与试验结果吻合。尾砂胶结充填体损伤研究表明,不同配比的充填体表现出不同的损伤特性,充填体配比越低,达到峰值应力时的损伤值越小;峰值应力后,损伤增长越快,破坏过程越突然。根据岩体开挖释放能量与充填体蓄积应变能相近的原则,探讨了充填体与岩体的合理匹配。充填体与岩体的匹配系数与原岩应力、岩体弹性模量、充填体弹性模量及充填体损伤参数相关。为了便于工程实际应用,对充填体力学试验结果进行了回归分析,得出了充填体强度设计公式,并研究了深部矿床不同开采深度所要求的充填体强度。 | 刘志祥 李夕兵 戴塔根 曹平 | 2006 | 岩土力学2006，27，9： | 95 |
| 4 | 距离判别分析法在岩体质量等级分类中的应用显示文摘将距离判别分析法应用于岩体质量等级分类问题中,建立岩体质量等级分类的距离判别分析模型,选用单轴抗压强度、岩体声波纵波速度、体积节理数、节理面粗糙度系数、节理面风化变异系数和透水性系数6项指标作为距离判别分析模型的判别因子,以工程岩体实测数据作为学习样本进行训练,建立相应线性判别函数对待判样本进行分类。研究结果表明,距离判别分析模型分类性能良好,预测精度高,回判估计的误判率很低,是岩体质量等级分类的一种有效方法,可以在实际工程中进行推广。 | 宫凤强 李夕兵 | 2007 | 岩石力学与工程学报2007，26，1： | 102 |
| 5 | 动力扰动下深部高应力矿柱力学响应研究显示文摘对深部矿柱在承受高静载应力时的动力扰动力学模型进行应力波传播力学响应分析,采用FLAC3D有限差分程序对深部开采圆形矿柱进行高应力下动力扰动数值计算。研究高径比为4的圆形矿柱在承受不同静载作用时对动力扰动的力学响应特性,通过改变矿柱所受静载应力的大小,来考察承压不同的矿柱对外界动力扰动的响应情况;通过改变扰动应力波峰值的大小,来考察动力扰动强度的变化对承受高应力矿柱稳定性的影响。矿柱的数值分析结果表明:承受高应力的岩体,随着所受初始静载应力的增大,外界的动力扰动对其影响就越明显;承受高静载应力的矿柱,较小的动力扰动可能会使其发生塑性破坏而导致深部开采时的“多米诺骨牌”效应。 | 李夕兵 李地元 郭雷 叶洲元 | 2007 | 岩石力学与工程学报2007，26，5： | 82 |
| 6 | 岩爆发生和烈度分级预测的距离判别方法及应用显示文摘岩爆是深部高地应力区岩石地下工程中的主要工程地质灾害之一,对其发生的可能性及其烈度分级的预测是工程建设过程中所必须解决的重大问题。基于距离判别分析理论,建立岩爆发生和烈度分级预测的距离判别分析模型。选取影响岩爆的主要因素如最大切向应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt和弹性能量指数Wet,并把σθ/σc,σc/σt和Wet作为判别因子建立岩爆预测的距离判别分析模型,利用国内外一些重大深部岩石工程实例作为学习的样本进行训练。经过训练后的模型回判估计的误判率为0。利用该模型对国内西康铁路秦岭隧道工程和铜陵冬瓜山深埋硬岩矿山的岩爆情况进行预测,结果与实际情况符合较好,说明该模型在研究岩爆发生可能性及烈度分级预测中具有良好的实用性和有效性。该方法可为深部地下工程岩爆发生可能性及其烈度分级预测提供一种新思路。 | 宫凤强 李夕兵 | 2007 | 岩石力学与工程学报2007，26，5： | 134 |
| 7 | 深井软岩巷道围岩变形特征及支护参数的确定显示文摘根据马路坪矿巷道围岩主要物理、力学性质的实验室测试以及现场围岩变形的监测结果,探讨了深部软岩巷道围岩变形破坏特征.借助FLAC3D进行数值模拟计算,分析了巷道开挖后和原支护形式下围岩破碎区、塑性区范围和应力位移分布状况;并通过数值模拟优化了支护参数,确定了二次支护时间,提出了用短锚杆或铆钉取代管缝式锚杆挂网、采用底角锚杆对巷道底板进行加固的技术方案.工业试验结果表明,该方案对深部巷道围岩变形的控制效果良好. | 王其胜 李夕兵 李地元 | 2008 | 煤炭学报2008，33，4： | 82 |
| 8 | 基于未确知测度理论的采空区危险性评价研究显示文摘基于未确知测度理论,建立矿山采空区的危险性等级评价和排序模型。从地质条件和工程状况出发,考虑影响采空区稳定性的14项因素,根据实测数据建立各影响因素的未确知测度函数。该模型针对采空区危险性评价中的诸多不确定性影响因素,根据实际情况,分别对其进行定性、定量分析,并利用熵计算各影响因素的指标权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出采空区危险性的评价结果。评价方法能解决采空区危险性评价中诸多因素不确定性问题,还可以按危险程度进行排序。将该方法应用于广东省大宝山矿15个采空区的危险性评价。研究结果表明,该方法科学合理,意义明确,可以在实际工程中进行推广应用。 | 宫凤强 李夕兵 董陇军 刘希灵 | 2008 | 岩石力学与工程学报2008，27，2： | 183 |
| 9 | 岩石动静组合加载力学特性研究显示文摘根据深部岩石力学研究的需要,在分析深部开挖中岩石受力特点的基础上,提出岩石动静组合加载问题。通过对多载荷凿岩机、INSTRON系统、SHPB装置的不断改进和尝试,研制出中高应变率段岩石动静组合加载试验系统,该系统可实现岩石轴向静压0~200 MPa、围压0~200 MPa和冲击动载0~500 MPa的同时加载。基于新研制的试验系统,对岩石在不同动静组合加载下的强度特性、破碎规律及吸能效率进行研究。结果表明:冲击动载一定,轴向静压从0增大到其单轴静压强度70%时,岩石的组合加载强度大于其纯静载强度或纯动载强度。轴向静压不变,随着冲击动载的增大,岩石的组合加载强度逐渐增大,表现出率相关性。动静组合加载下,岩石的破坏呈拉伸破裂模式,岩石的破碎块度在冲击动载或轴向静压增大时都向细粒端发展。岩石的吸能率随着动静组合加载的不同而不同,通过选择合适的动静组合加载,可使岩石的吸能率最大。 | 李夕兵 周子龙 叶州元 马春德 赵伏军 左宇军 洪亮 | 2008 | 岩石力学与工程学报2008，27，7： | 145 |
| 10 | 一维动静组合加载下岩石冲击破坏试验研究显示文摘利用研制的岩石动静组合加载SHPB试验装置,系统研究岩石在一维动静组合加载下的冲击破坏特性。首先按照一维应力波传播理论,对动静组合加载的试验原理进行理论论证。试验过程中预先在轴向施加不同载荷,按照静载强度的20%,30%,40%,70%,80%和90%等6个系列进行,然后沿轴向进行冲击加载,考察岩石的临界破坏承载强度。研究结果表明:在临界破坏的情况下,动态冲击的应力–应变曲线(包括常规冲击和动静组合加载)最后都会出现总应变减小的现象,这是由于冲击过程中岩石内部储存弹性能释放所致。在轴向静压较小时,岩石的组合加载应力–应变曲线跟常规的冲击试验曲线类似;轴压较大时,岩石的组合加载应力–应变曲线没有初始的近似线弹性段,直接从非线性段开始。随着轴向静压的增大,岩石的抗冲击强度呈现出先增大后减小的趋势,大约在静载强度60%时,抗冲击强度达到最大值。在入射能较小时,岩石吸收的能量会缓慢增加,在入射能较高时,岩石吸能会快速增加。常规冲击下岩石的临界破坏模式为劈裂形式,动静组合加载下呈现压剪形式。 | 李夕兵 宫凤强 ZHAO J 高科 尹土兵 | 2010 | 岩石力学与工程学报2010，29，2： | 128 |
| 11 | 一维动静组合加载下砂岩动力学特性的试验研究显示文摘基于对深部岩石承受高地应力并在动力开挖扰动下发生破坏这一问题的科学认识,利用改造的劈裂霍普金森压杆动静组合加载试验装置,开展一维动静组合加载下砂岩的动力学特性试验研究。选取无轴压和3个典型轴压水平4种情形,开展不同应变率下的冲击试验。研究结果表明,相同应变率下岩石对外界冲击的响应受轴压比影响很大,冲击强度会随着轴压比的增加出现先增加后减小的趋势,在轴压比为0.6~0.7时达到最大值。相同轴压下,冲击强度会随着应变率的增加而增加,呈现指数函数关系。在一定的轴压比范围内,随着入射能的递增,岩石在加载破坏试验中先后会经历'吸收能量-释放能量-吸收能量'3个阶段。这3个阶段可以较好的解释高应力下岩石的动态强度递增、岩爆发生和诱导致裂三者之间的互相转化机制,对深部岩石工程的实践可以提供理论上的指导。 | 宫凤强 李夕兵 刘希灵 ZHAO J | 2010 | 岩石力学与工程学报2010，29，10： | 96 |
| 12 | 基于响应面法的海下框架式采场结构优化选择显示文摘为了在安全开采的前提下实现经济效益最大化,从矿山开采工程状况及岩石力学条件出发,建立不同框架式采场结构参数的有限元数值计算模型。通过有限元计算结果建立应力约束的体系应变能最大化的目标函数,应用Matlab编程求响应面函数,最后采用非线性优化技术对响应面函数进行优化。计算结果表明:垂直矿体走向方向的截面尺寸bx=4 m;沿矿体走向的截面尺寸bz=4 m;垂直矿体走向方向的跨度lx=12 m;沿矿体走向的跨度lz=12 m;矿柱高度h=25 m;该方法科学合理,为三山岛金矿新立矿区海下安全经济开采矿石资源提供了技术保障。 | 彭康 李夕兵 彭述权 董陇军 姚银佩 | 2011 | 中南大学学报(自然科学版)2011，42，8： | 104 |
| 13 | 硬岩金属矿山深部开采中的动力学问题显示文摘从深部开采环境阐述了金属矿硬岩在高地应力作用下的储能特征,并从深部开采工艺方面分析了随着金属矿山开采深度的不断增加,连续采矿方法已经成为未来深部开采的必然趋势。通过分析,认为处于高应力下的硬岩矿体在承受连续采矿法带来的动力扰动时,可以认为是岩石动静组合的受力问题。在此基础上,利用岩石动静组合加载理论分析了硬岩矿山在深部开采中的几个关键动力学问题,主要包括:硬岩矿山深部开采中的系统扰动和岩爆、深部开采中爆破引发的矿震及巷道失稳现象、深部硬岩开采中的能量释放与有序调控。理论分析和工程实践证明,硬岩金属矿山深部开采中存在的很多动力学问题可以利用岩石动静组合加载理论进行科学论证和分析,这对深部采矿的工程实践有较好的指导意义。 | 李夕兵 姚金蕊 宫凤强 | 2011 | 中国有色金属学报2011，21，10： | 130 |
| 14 | 海底下框架式分层充填法开采中矿岩稳定性分析显示文摘从矿山开采技术条件出发,采用盘区框架式机械化上向水平分层充填法开采,矿区海下第四系与基岩接触部位有一层分布连续且遍布整个矿区的第四系底部隔水带隔断海水的渗流,若开采后沉降不均匀将破坏隔水带从而导致突水事故。根据矿区开拓方式选择矿体左翼到右翼、矿体中央到两翼、隔2采1、矿体两翼到中央4种开采顺序,分析不同开采顺序极限开采后的安全系数及矿区沉降规律,通过现场工程实践及位移监测验证该开采顺序的合理性。结果表明:隔2采1开采顺序为最佳开采顺序。 | 彭康 李夕兵 彭述权 刘志祥 赵国彦 | 2011 | 中南大学学报(自然科学版)2011，42，11： | 86 |
| 15 | 深部固体资源开采评述与探索显示文摘以国内外深部资源开采现状及其研究成果为基础,综述国内外工业界和学术界对深部的划分和界定,探讨深部界定的标准、深地资源的极限采深及其开采模式;同时对提升运输方式如何适用深部开采的要求、深井开采高温如何调节等进行归纳总结,并提出一些新的构思;特别是针对深部稀有、贵重、战略资源的开采理论与关键技术,结合深部硬岩矿山高应力、高井深和高地温等特点,给出'变害为利'的新策略和初步研究结果。 | 李夕兵 周健 王少锋 刘冰 | 2017 | 中国有色金属学报2017，27，6： | 180 |
| 16 | 基于线性储能规律和剩余弹性能指数的岩爆倾向性判据显示文摘在考虑岩石加载全过程中能耗特性的基础上,提出一种基于线性储能规律和剩余弹性能指数的岩爆倾向性新判据。选用14种岩石(包括6种花岗岩、2种大理岩、4种砂岩、1种板岩、1种灰岩)进行不同应力水平下的单轴压缩一次加卸载试验,利用图形积分方式获得岩石试样在不同卸载点处的总输入能密度、弹性能密度、耗散能密度值,分别考察弹性能密度、耗散能密度和总输入能密度之间的定量关系,得到弹性能密度和总输入能密度之间的线性函数关系,发现储能系数(不同应力水平下弹性能密度和总输入能密度的比值)为定值的线性储能规律。在此基础上,提出一种计算岩石材料在峰值强度时储存在岩石内部弹性能的方法,改进了峰值能量冲击性指数的计算公式,进而建立一种基于剩余弹性能指数(峰前弹性能密度和峰后破坏能密度的差值)的岩爆倾向性判据。依据岩石试验破坏情况,提出基于定性指标和定量指标的室内岩石材料岩爆等级划分标准。研究结果表明,依据岩爆倾向性新判据所得判别结果和岩石材料实际岩爆倾向性等级比较一致,为从岩石材料全加载过程中能耗特性方面分析岩爆倾向性提供了一种新方法。 | 宫凤强 闫景一 李夕兵 | 2018 | 岩石力学与工程学报2018，37，9： | 94 |
| 17 | 基于小波变换的时-能分布确定微差爆破的实际延迟时间显示文摘在微差爆破工程中,由于所使用的普通延期雷管存在延期误差,设计或选择的延期微差时间往往与实际的有较大出入,影响了微差爆破的效果。确定微差爆破的实际微差延迟时间对优化微差爆破效果、降低爆破地震效应具有重要意义。基于小波变换的时-能密度法具有突出被分析信号能量突变的特点,通过分析监测到的爆破振动信号不同频带的能量随时间的分布情况,能有效地识别出微差爆破中各段雷管的起爆时刻,进而可以确定爆破中所用雷管的实际延期时间,较好地解决上述问题。以某地下工程的微差爆破振动信号进行时-能密度分析为例,对本方法的有效性作了检验。本方法亦可用于分析爆破振动信号在传播过程中能量随时间的衰减规律,对综合研究爆破机理和爆破地震波有指导意义。 | 凌同华 李夕兵 | 2004 | 岩石力学与工程学报2004，23，13： | 61 |
| 18 | 多段微差爆破振动信号频带能量分布特征的小波包分析显示文摘爆破振动分析是研究爆破振动危害控制的基础,也是控制爆破振动危害的前提。根据爆破振动信号具有短时非平稳的特点,利用小波包分析技术对满足分析要求的多段微差爆破振动信号的能量分布特征进行研究。首先,简略地介绍了小波变换与小波包分析的特点;其次,对6条多段微差爆破振动信号进行小波包分析,得到了爆破振动信号在不同频带上的能量分布图;最后,总结了多段微差爆破振动信号频带能量的分布特征。该分析手段为综合研究爆破地震效应特别是为将来构建振动速度–频率相关安全准则提供了一种有效的分析技术。 | 凌同华 李夕兵 | 2005 | 岩石力学与工程学报2005，24，7： | 67 |
| 19 | 离散元法及其在岩土工程中的应用综述显示文摘离散元法是基于不连续性假设的数值方法,它特别适合于求解节理岩体中的非连续性问题。在介绍离散元法基本原理的基础上,着重对离散元法在岩土工程领域的应用现状作了叙述和分析,并对其发展趋势进行了探讨。 | 王卫华 李夕兵 | 2005 | 岩土工程技术2005，19，4： | 71 |
| 20 | 爆破震动信号的小波分析与HHT变换显示文摘以实测的爆破震动信号为例,分别应用小波分析和HHT(Hilbert-Huang Transform)变换从不同方面进行对比分析,讨论了爆破震动信号的特征提取和时频分布。结果表明:小波分析和HHT变换都是处理非平稳信号的两种好方法,都能很好地提取信号的主要特征信息和进行滤波、消噪。然而,小波分析存在选择小波基的困难,而HHT变换不需要预先选择基函数,其EMD(empirical mode decomposition)得到的IMF(intrinsic mode function)能反映原始信号的固有特性,通常具有实际物理意义;小波谱的能量在频率范围内分布较宽,而Hilbert能量谱能清晰地表明能量随时频的具体分布,大部分能量都集中在有限的能量谱线上;小波分析中时间、频率分辨率受Heisenberg测不准原理的限制,而HHT变换中时间分辨率不变且精度很高,其频率分辨率则可随信号内在的特性进行自适应调节。分析表明:HHT变换在分析非平稳信号时较小波分析更具适应性,在岩石中波的传播、衰减规律、结构动态响应特征和爆破震动破坏等研究中有着广阔的应用前景。 | 李夕兵 张义平 刘志祥 左宇军 王卫华 | 2005 | 爆炸与冲击2005，25，6： | 68 |
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