李飞等：混合颗粒体光弹力链定量提取方法 ·311· ← (1一上部岩层；2一拱结构：3一粉砂岩关键层) 4一砂质泥岩：5一直接顶：6一煤5层：7一采空区) 901000 90300 (e) 1209 09 d 120° 60 800 150 0 150 180 180 210 210 240 300° 240° 300° 270 270 图14B5口释放颗粒后状态.(a)光弹图像：(b)力链网络：(c)颗粒接触方位玫瑰图：(d)强力链方位玫瑰图 Fig.14 State after releasing particles in gate B5.(a)photoelastic image:(b)force chain networks:(c)rose diagram of particles contact azimuth: (d)rose diagram of strong force chains (4)将力链定量提取方法应用于研究综放开采 (张绎，刘洋，吴顺川，等.基于离散一连续耦合的尾矿坝边坡 下顶煤与覆岩的力链结构演化规律，发现覆岩与顶 破坏机理分析.岩土工程学报，2014,36(8)：1473) 煤在初始状态下，力链主要呈竖直方向，上部覆岩荷 B] Han T C,Qiu Z Y,Dou H Q.Soil arching effect between anti- slide piles based on YADE discrete element method.Cent South 载主要通过树状力链形式施加在关键层上，而关键 Unig Sci Technol,2016,47(8):2715 层内部通过力键的形式将荷载传递至顶煤中.随着 (韩同春，邱子义，豆红强.基于颗粒离散元的抗滑桩土拱效 工作面的推进和顶煤的放出，放出口附近的力链减 应分析.中南大学学报（自然科学版），2016,47(8)：2715) 弱甚至消失，关键层上部力链由竖直方向向水平方 [4] Behringer R P,Daniels K E,Majmudar TS,et al.Fluctuations, 向变化，清晰揭示了综放采面矿压形成机理和本质 correlations and transitions in granular materials:statistical me- chanics for a non-conventional system.Phil Trans R Soc London 特征. A,2008,366(1865):493 Kramar M,Goullet A,Kondic L,et al.Persistence of force net- 参考文献 works in compressed granular media.Phys Rev E,2013,87(4): Shi C,Wang S N,Liu L.Research of avalanche disaster numeri- 042207 cal simulation based on granular discrete element method of high- [6]Sun Q C,Jin F.The multi-scale structure of granular matter and steep slope under seismic loads.Chin Rock Mech Eng,2013,32 its mechanics.Physics,2009,38(4):225 (Suppl1):2798 (孙其诚，金蜂.颗粒物质的多尺度结构及其研究框架.物 (石崇，王盛年，刘琳地震作用下陡岩崩塌颗粒离敢元数值 理，2009,38(4)：225) 模拟研究.岩石力学与工程学报，2013,32（增刊1）：2798) ] Wang D M,Zhou Y H.Statistics of contact force network in dense Zhang D.Liu Y,Wu SC,et al.Failure mechanism analysis of granular matter.Particuology,2010,8(2):133 tailing dams based on coupled discrete and continuous method. 8] ChengZL,Wu L P,Ding H S.Research on movement of particle Chin J Geotech Eng,2014,36(8)1473 of fabric of granular material.Rock Soil Mech,2007,28(Suppl):李 飞等: 混合颗粒体光弹力链定量提取方法 图 14 B5 口释放颗粒后状态 . ( a) 光弹图像; ( b) 力链网络; ( c) 颗粒接触方位玫瑰图; ( d) 强力链方位玫瑰图 Fig． 14 State after releasing particles in gate B5. ( a) photoelastic image; ( b) force chain networks; ( c) rose diagram of particles contact azimuth; ( d) rose diagram of strong force chains ( 4) 将力链定量提取方法应用于研究综放开采 下顶煤与覆岩的力链结构演化规律，发现覆岩与顶 煤在初始状态下，力链主要呈竖直方向，上部覆岩荷 载主要通过树状力链形式施加在关键层上，而关键 层内部通过力键的形式将荷载传递至顶煤中． 随着 工作面的推进和顶煤的放出，放出口附近的力链减 弱甚至消失，关键层上部力链由竖直方向向水平方 向变化，清晰揭示了综放采面矿压形成机理和本质 特征． 参 考 文 献 ［1］ Shi C，Wang S N，Liu L． Ｒesearch of avalanche disaster numeri￾cal simulation based on granular discrete element method of high￾steep slope under seismic loads． Chin J Ｒock Mech Eng，2013，32 ( Suppl 1) : 2798 ( 石崇，王盛年，刘琳． 地震作用下陡岩崩塌颗粒离散元数值 模拟研究． 岩石力学与工程学报，2013，32( 增刊 1) : 2798) ［2］ Zhang D，Liu Y，Wu S C，et al． Failure mechanism analysis of tailing dams based on coupled discrete and continuous method． Chin J Geotech Eng，2014，36( 8) : 1473 ( 张铎，刘洋，吴顺川，等． 基于离散--连续耦合的尾矿坝边坡 破坏机理分析． 岩土工程学报，2014，36( 8) : 1473) ［3］ Han T C，Qiu Z Y，Dou H Q． Soil arching effect between anti￾slide piles based on YADE discrete element method． J Cent South Univ Sci Technol，2016，47( 8) : 2715 ( 韩同春，邱子义，豆红强． 基于颗粒离散元的抗滑桩土拱效 应分析． 中南大学学报( 自然科学版) ，2016，47( 8) : 2715) ［4］ Behringer Ｒ P，Daniels K E，Majmudar T S，et al． Fluctuations， correlations and transitions in granular materials: statistical me￾chanics for a non-conventional system． Phil Trans Ｒ Soc London A，2008，366( 1865) : 493 ［5］ Kramar M，Goullet A，Kondic L，et al． Persistence of force net￾works in compressed granular media． Phys Ｒev E，2013，87( 4) : 042207 ［6］ Sun Q C，Jin F． The multi-scale structure of granular matter and its mechanics． Physics，2009，38( 4) : 225 ( 孙其诚，金峰． 颗粒物质的多尺度结构及其研究框架． 物 理，2009，38( 4) : 225) ［7］ Wang D M，Zhou Y H． Statistics of contact force network in dense granular matter． Particuology，2010，8( 2) : 133 ［8］ Cheng Z L，Wu L P，Ding H S． Ｒesearch on movement of particle of fabric of granular material． Ｒock Soil Mech，2007，28( Suppl) : · 113 ·