强冲击荷载及内部气体集聚条件下地质体材料的力学行为研究

煤与瓦斯突出灾害、深钻地弹工程防护、爆振法探测地质体力学特性等实际问题中关键的科学问题均可归结为研究内部能量积聚及强冲击荷载作用下地质体的动态力学行为。以地质体为研究对象发展非连续介质力学的研究方法，实验研究含裂隙材料在内部爆炸、裂隙内气体集聚以及冲击条件下破坏演化过程，探索含裂隙地质模型中波的传播规律；建立裂隙内高压气体与地质体相互作用的计算模型，研究基于连续介质模型的离散元方法，发展三维多尺度非连续模型计算技术，模拟动态条件下地质体由连续或局部破坏到整体破坏的演化过程以及冲击荷载和材料断裂产生的波在地质体中的传播规律。通过定量地描述波在地质体中的传播、爆生气体和瓦斯气体与地质体相互作用和强冲击条件下地质体的变形、破坏规律，发展以非连续介质力学为基础的气固耦合、多尺度动态分析方法，为煤与瓦斯突出预报、地下工程安全防护以及地质体特性探测提供理论根据，开发出具有独立知识产权的计算软件。