国家自然科学基金(50974053)
- 作品数：20 被引量：266H指数：11
- 相关作者：郭文兵陈俊杰郑彬唐旭苏承东更多>>
- 相关机构：河南理工大学中国中煤国际工程集团武汉设计研究院中国矿业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学自动化与计算机技术化学工程更多>>
- 饱水对煤层顶板碎石压实特征影响的试验研究被引量：16
- 2014年
- 为了研究饱水对煤层顶板碎石压实特征的影响,利用自制装置对义马新安矿3#煤层顶板泥岩、砂质泥岩和砂岩,在自然和饱水状态、压实应力为垂直应力1.5倍(27 MPa)条件下进行压实试验,得到3种岩石6种块径碎石压实试验的应力–应变关系。研究结果表明:水对不同强度碎石的作用不同,对低强度泥岩的作用较强,对高强度砂岩的作用较弱,中等强度砂质泥岩介于二者之间;水对小块径碎石压实性的影响程度要大于大块径;岩块强度与残余碎胀系数降幅、残余空隙率降幅以及压实度降幅均呈负相关,二者均具有良好线性关系;与自然状态相比,饱水后泥岩、砂岩和砂质泥岩的残余碎胀系数平均降幅依次为14.21%,9.24%和11.10%,压实度平均降幅依次为9.47%,5.05%和8.56%。
- 陈晓祥苏承东唐旭郭文兵
- 关键词：岩石力学煤层顶板破碎岩石碎胀系数空隙率
- 煤层顶板破碎岩石压实特征的试验研究被引量：74
- 2012年
- 为研究煤层顶板破碎岩石压实特征,对义马新安煤层顶板砂岩、砂质泥岩和泥岩,利用自制装置在RMT-150B电液伺服岩石力学试验系统上进行压实试验,得到3种碎石压实试验的应力-应变关系,分析岩石强度、块径、压实应力对碎石压实特性的影响。结果表明:碎石压实变形过程可分为快速压实、缓慢压实和稳定压固3个阶段;碎胀系数随块径增大而增加,可以采用对数关系描述;碎石经历压实后残余碎胀系数与岩石强度、块径的关系不大,差异性有所减小,碎胀系数减幅与块径相关,块径越大减幅越大;压实度为压实应力的函数,块径越大压实度变化越明显;压实能耗随岩石强度增高而増大,砂岩、砂质泥岩与泥岩平均能耗比约为3.5∶2.2∶1.0,同种岩石块径大于5 mm后压实能耗与块径关系不大。
- 苏承东顾明唐旭郭文兵
- 关键词：岩石力学破碎岩石压实碎胀系数压实度
- 厚湿陷黄土层下综放开采动态地表移动特征被引量：57
- 2010年
- 通过建立地表移动观测站,对厚湿陷性黄土层下综放开采引起的地表沉陷进行了现场实测。根据观测站资料,分析研究了厚湿陷黄土层下开采动态地表移动特征及相关参数;对厚湿陷性黄土层下综放开采引起的地表裂缝特征进行了研究,提出了超前裂缝角及超前裂缝距的概念,分析了地表出现超前裂缝、反向台阶裂缝的原因,并给出了地表裂缝角的大小;得出了起动距、超前影响角、地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角等动态地表移动参数。研究表明:厚湿陷性黄土层下综放开采具有地表移动剧烈、地表下沉速度大,地表非连续变形破坏严重、起动距偏小、裂缝角偏大等特点。
- 郭文兵黄成飞陈俊杰
- 关键词：综放开采地表裂缝地表沉陷
- 高压输电线铁塔采动损害与保护技术现状及展望被引量：29
- 2011年
- 为了全面了解采动影响下高压输电线铁塔变形特征,解决煤矿面临的高压输电线铁塔压煤开采问题,从地表沉陷控制研究、高压输电线路铁塔下采煤实践、采动对高压输电线路及铁塔影响、高压输电线路铁塔保护技术等方面,总结分析了国内外高压线铁塔采动损害与保护技术的研究现状。分析结果表明:高压输电线路铁塔不是单一孤立的构筑物,而是由地基、基础、铁塔结构和导线等组成的空间结构体系,其变形规律与一般高耸建(构)筑物存在差异,现有采动区建(构)筑物损害评价及保护理论不适合。指出应研究建立基于地基基础、铁塔结构、线路协同变形理论的高压线铁塔下采煤安全防护理论和技术措施。
- 郭文兵邓喀中
- 关键词：高压输电线路铁塔三下采煤
- 厚煤层综放开采地表下沉速度观测研究被引量：15
- 2011年
- 为了取得厚煤层综放开采地表下沉速度等参数,通过建立地表移动观测站,对厚煤层综放开采引起的地表沉陷情况进行了观测,分析了厚煤层综放开采条件下地表下沉特征,得出了地表下沉系数为0.91;起动距50~60 m,为采深的1/5~1/6;超前影响距为183 m。在此基础上,得出了地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角分别为51 mm/d和76.3~78.3°,表明该区域厚煤层综放开采条件下地表移动剧烈、地表下沉速度快、起动距偏小等特点。
- 郭文兵黄成飞陈俊杰
- 关键词：厚煤层综放开采地表沉陷地表移动观测站
- 采动区建筑物下保护煤柱开采优化设计研究被引量：9
- 2012年
- 采用岩层移动角进行留设保护煤柱的传统方法,增大了保护煤柱呆滞量,造成了煤炭资源的巨大浪费.为了探讨综放开采条件下保护煤柱留设的最优尺寸,基于潞安矿区王庄煤矿的地质采矿条件,提出了根据建筑物采动损害允许的临界变形值进行优化设计保护煤柱的新思路.按照概率积分法,预测计算开采工作面位于不同停采线位置时保护煤柱留设的合理尺寸,分析了不同开采方案下建筑物所受采动的影响面积、地表下沉程度及倾斜变形、拉伸变形等地表移动变形对建筑物采动损害的影响程度.通过11个方案的分析比较,结合经济与社会效益,给出了建筑物下保护煤柱留设的最优方案,为综放开采条件下建筑物压煤开采提供了科学依据.
- 陈俊杰郭延涛郭文兵
- 关键词：保护煤柱优化设计采动影响
- 采动影响下风井破坏原因分析
- 2010年
- 在受采动影响情况下,利用概率积分与Drucker-Prager准则相结合的方法判断风井的破坏位置,因风井的破坏往往发生在岩层与岩层,或基岩与松散层交接面处,故该方法并不能从理论上说明破坏的原因.风井的破坏与否,与风井穿过的岩层的力学性质、岩层之间的胶结程度、岩层所处的深度有关,水平移动值的大小也与深度有关.因此,各岩层的水平移动值会有所差异.如果下层位岩层与上层位岩层胶结程度弱,那么,下层位岩层的水平移动传递到上层位岩层的可能就小,两个岩层之间水平移动值的差异大,也即水平变形大,会引起赋存在岩层内的地下构筑物破坏.工程实例验证了这种判断方法的可靠性.
- 赵先亮
- 关键词：概率积分法风井黏结力
- 赵家寨煤矿综放开采地表移动观测研究被引量：3
- 2010年
- 建立了地表移动观测站,对综放开采地表下沉速度进行了现场实测。根据观测资料,分析了地表下沉特征;得出了地表最大下沉速度及最大下沉速度滞后角等参数。研究表明:该区域具有地表移动剧烈、地表下沉速度快、地表出现超前裂缝及破坏严重等特点。
- 张璞魏家聚袁会郭文兵马胜利
- 关键词：综放开采
- 超高压输电线地面电场的测量、计算及分析被引量：1
- 2011年
- 利用电磁辐射分析仪PMM8053B与工频电磁场探头EHP-50C对某地区500 kV超高压输电线路的电场强度进行了实际测量;应用等效电荷法对该地区空旷地带的电场强度进行了模拟计算。通过Matlab软件对比计算结果与实测结果后得出,采用等效电荷法计算电场强度所得结果与实测数据基本一致;建筑物中以及树林下的电场强度远小于空旷地带。
- 付朝国孙岩洲
- 关键词：超高压输电线电磁辐射电场强度等效电荷法
- 高压线铁塔下放顶煤开采及其安全性研究被引量：28
- 2011年
- 为了开采高压线铁塔下压煤,并保护铁塔的安全,采用地表移动变形预计与现场实测相结合的方法,从采动引起的铁塔基础不均匀沉降量、高压线铁塔的倾斜、转角、根开以及铁塔下沉速度等方面分析研究了放顶煤开采影响下高压输电线路铁塔的安全性.研究结果表明:高压线塔基础不均匀沉降量、铁塔的倾斜值均超过一般建筑物的Ⅳ级损害标准,高压线铁塔抵抗地表变形能力大于一般建(构)筑物;铁塔中心的下沉速度随工作面推进过铁塔距离的增大呈对数关系衰减;高压线对铁塔的变形有约束和协同变形作用,使采动过程中铁塔塔身倾斜变形不一致,出现明显的挠度.研究结果指导了高压线铁塔下采煤,高压线铁塔采动影响期间运行良好,实现了高压线铁塔下安全采煤.
- 郭文兵郑彬
- 关键词：放顶煤开采安全性地表移动变形
