江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXZZ130935)
- 作品数：10 被引量：117H指数：5
- 相关作者：苏海健靖洪文赵洪辉尹乾李丁更多>>
- 相关机构：中国矿业大学更多>>
- 发文基金：江苏省普通高校研究生科研创新计划项目国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程更多>>
- 基于围岩分级的深井巷道稳定性分析与应用被引量：1
- 2015年
- 深井巷道稳定性控制的基础是确定围岩力学参数,然而由于高地应力作用,围岩普遍呈现节理化特征,其力学参数的确定存在较大的困难。为解决这一难题,采用地质强度指标(GSI)围岩分级系统进行节理岩体评价,并根据Hoek-Brown准则对岩体强度和变形参数进行理论计算,根据计算获得的岩体力学参数,采用FLAC3D有限差分软件对深井巷道围岩稳定性特征进行分析和探讨,并由此提出了相应的锚注联合支护方案及支护参数,在现场工业性试验中取得了理想的控制效果。
- 李健靖洪文苏海健潘兵
- 关键词：HOEK-BROWN准则深井巷道
- 含共面裂隙群砂岩强度与破裂特征的试验研究被引量：5
- 2015年
- 节理岩体力学行为是地下工程稳定分析及支护设计的基础。采用岩石力学伺服试验机对含充填共面裂隙群砂岩试样进行单轴加载试验,分析了连通率和充填方式对砂岩强度及变形破裂特征的影响规律。试验结果表明:裂隙砂岩的力学性能较完整砂岩呈现出显著的劣化,且随着裂隙连通率的增大,峰值强度、峰值应变及弹性模量均逐渐减小;试样破裂过程中预制裂隙尖端先后出现Ⅰ类张拉裂纹和Ⅱ类剪切裂纹,但最终的失稳破裂面由II类裂纹扩展形成,Ⅰ类裂纹和Ⅱ类裂纹与预制裂隙的夹角随着裂隙连通率的增大逐渐增大;受充填方式的影响,裂隙砂岩的强度及变形特征均呈现出显著增大的趋势,而弹性模量提升幅度相对较小。
- 赵洪辉靖洪文苏海健李丁
- 关键词：连通率强度特征
- 西部浅埋煤层煤样承载力及冲击倾向特征研究被引量：5
- 2015年
- 浅埋深、厚煤层、窄煤柱是我国西部浅埋煤层的典型赋存特征。为考察温度、水、尺度对西部浅埋煤层煤样承载力及冲击倾向特征的影响规律,分别对饱水及饱水风干、25~250℃之间4种温度水平及3种不同高径比煤样进行室内单轴压缩试验。试验结果表明：1）从自然状态-饱水-饱水后风干,煤样峰值强度和弹性模量急剧降低,而峰值应变逐渐增大,煤样破坏程度愈渐剧烈,冲击倾向特征减弱;2）随着温度的升高,煤样峰值强度、峰值应变和弹性模量均呈现先增大后减小的趋势,在100℃出现临界点,此时煤样在加载过程中崩溅剧烈,冲击倾向性加剧;温度继续升高至250℃,煤样承载力及冲击倾向性逐渐弱化;3）随着高径比的增加,煤样峰值强度、峰值应变及弹性模量均呈现衰减趋势,煤样变形及破坏程度减弱,而冲击倾向特征增强。
- 苏海健尹乾靖洪文赵洪辉
- 关键词：饱水高温处理高径比
- 几何尺寸对岩石抗拉强度影响的试验研究被引量：4
- 2014年
- 通过对不同高径比圆盘试样进行巴西劈裂试验发现,随着高径比的增加,抗拉强度逐渐减小,呈近似三次函数关系。然而由于巴西劈裂抗拉强度是基于弹性力学平面假设得到的,与实验结果存在较大差异,同样给尺寸效应研究带来困扰。采用有限差分软件对不同高径比圆盘试样应力分布规律进行研究,结果表明:越靠近端部,水平应力越大;高径比越大,圆盘端面中点处水平拉应力越大;圆盘起裂位置发生在端面中心点而不是内部中心点。在此基础上对巴西圆盘劈裂试验方法进行修正,获得更加真实的抗拉强度尺寸效应。
- 尹乾赵洪辉邓天慈苏海健陈玉树
- 关键词：抗拉强度高径比修正系数
- 平行裂隙群岩体强度与破裂特征的试验研究被引量：13
- 2015年
- 为考察含平行裂隙群岩体的强度特征及裂纹扩展规律,结合数字照相量测系统,对不同裂隙倾角下类岩石试样进行了单轴压缩试验。试验结果表明,受裂隙群的影响,试样的力学参数发生一定的劣化,峰值应力和弹性模量的劣化程度分别在10.84%~35.62%和9.79%~54.17%;随着裂隙倾角的逐渐增大,试样峰值应力呈现出先减小后增大的'U'型变化特征,?为45°时达到最小值。试样破裂形式与裂隙倾角?密切相关,?为15°和30°时,次生裂纹以倾斜裂纹和中部裂纹扩展为主,试样失稳破坏模式主要由倾斜裂纹主导;而?为45°、60°和75°时,次生裂纹主要为翼裂纹和共面裂纹,且试样失稳破裂模式主要取决于共面裂纹。
- 苏海健靖洪文赵洪辉张茂林尹乾
- 关键词：岩石力学强度特征
- 高温后砂岩单轴压缩加载速率效应的试验研究被引量：32
- 2014年
- 温度是影响岩石材料物理力学性质的重要因素,为考察温度对砂岩加载速率效应的影响规律,对25℃~800℃之间6种温度水平后的砂岩试样分别进行不同加载速率下的单轴压缩试验。试验结果表明:①高温后砂岩的物理性质出现一定的劣化,由25℃升高至800℃,密度和纵波波速分别减小了5.89%和73.72%;②随着温度的升高,砂岩峰值强度和弹性模量逐渐减小,峰值应变逐渐增大,而峰值强度随温度的变化过程受加载速率的影响较大;③高温后砂岩的峰值强度和峰值应变具有明显的加载速率效应,且服从正线性关系,相关性参数A表征了材料受加载速率影响的显著程度,随着温度的升高参数A呈现先减小后又增大的趋势;④随着温度和加载速率的增大,砂岩破坏形态由拉剪混合破坏逐步转化为单一斜剪破坏,破坏程度愈渐剧烈,分形维数也逐渐增大。
- 苏海健靖洪文赵洪辉
- 关键词：砂岩加载速率破坏形态分形维数
- 高温后花岗岩断裂特性的加载速率效应研究被引量：12
- 2015年
- 为考察温度和加载速率对花岗岩断裂特性的影响规律,对25～800℃之间5种温度水平高温后的中心直裂纹花岗岩巴西圆盘试样分别进行了5种加载速率下的室内劈裂试验.结果表明：圆盘的荷载-位移曲线呈现典型的脆性特征,但随温度的升高,脆性特征逐渐弱化,与加载速率相比,温度对曲线的发展趋势影响较大;随温度的升高,花岗岩断裂韧度逐渐减小且在400℃时发生突变;不同温度条件下断裂韧度随加载速率的增大逐渐增加,但增加幅度逐渐减小最终趋于平缓,具有明显的加载速率效应,提出了相应的经验公式KIC=A＋B/（v＋C）,其中随温度的升高,参数A逐渐降低,参数B波动较小,而参数C逐渐增大,同时获得了花岗岩材料断裂韧度的下限值KIC0。
- 尹乾靖洪文苏海健朱谭谭
- 关键词：高温断裂韧度加载速率劈裂试验
- 纵向裂隙对砂岩力学特性影响试验研究被引量：19
- 2014年
- 将西部矿区高水平应力岩层巷道顶板受力特征简化为含纵向裂隙的岩石单轴压缩问题,选取砂岩材料为试验对象,并对其强度、变形及破坏形态进行试验研究。试验结果表明:纵向裂隙砂岩随着裂隙长度的增大,峰值强度和峰值应变先逐渐减小后又有所增大,裂隙长度为42 mm时达到最小值;砂岩试样沿预制裂隙尖端发生纵向劈裂,但非均质性对主要次生裂纹的数目和扩展路径具有很大的影响。与无充填相比,石膏充填对裂隙砂岩强度的提升并不明显,而高强水泥具有较好的加固效果,与无充填相比峰值强度平均值增大22.27%。研究成果对西部矿区的岩石力学和围岩稳定性控制理论的发展具有积极意义。
- 苏海健靖洪文赵洪辉王迎超
- 关键词：顶板力学特性充填料
- 断续预制三裂隙砂岩变形破坏特征的试验研究被引量：4
- 2014年
- 采用岩石力学伺服试验机,对预制三裂隙砂岩进行单轴压缩试验,并结合RFPA2D数值计算,对其强度和变形破裂特性进行了分析和探讨。研究结果表明,三裂隙砂岩以剪切错动破坏为主,但最终失稳裂纹并非初始扩展裂纹,数值模拟获得的力学参数及破裂行为与室内试验具有较好的一致性;随着侧压力和加载速率的增大,三裂隙砂岩的峰值强度和峰值应变逐渐增大,但弹性模量变化幅度较小。研究成果可以为煤矿巷道、硐室等地下工程的稳定性分析与控制提供一定的理论依据。
- 李丁苏海健陈升高杰
- 关键词：砂岩侧压力加载速率
- 高温处理后红砂岩抗拉强度及其尺寸效应研究被引量：30
- 2015年
- 随着核废料处置和地下煤气化等工程的发展,高温岩石力学问题成为目前岩石力学界关注的焦点之一。为研究温度和尺寸对岩石抗拉强度的影响规律,对20℃(室内常温)~800℃范围5种温度水平下,岩样厚径比为0.5~1.0范围的5种尺寸的红砂岩圆盘试样进行室内巴西劈裂抗拉强度试验。试验结果表明:圆盘的荷载位移曲线表现出显著的脆性特征,温度对曲线的发展趋势起主导作用,而岩样尺寸的影响相对较弱;红砂岩的抗拉强度随着温度的升高先逐渐增大后又急剧减小,在400℃时达到最大值;相同温度下红砂岩的抗拉强度与圆盘厚径比均呈现线性减小的关系,并提出相应的经验公式(σt=-Aλ+B)以描述其变化规律,其中,参数A反映了材料受尺寸影响的显著程度,随着温度的升高,参数A先减小后有所增大,400℃时尺寸效应最不明显,参数B为圆盘尺寸无限小(即理想平面状态时)材料的抗拉强度值,随着温度的升高,先缓慢增大后又逐渐减小,在400℃时达到最大值。
- 苏海健靖洪文赵洪辉尹乾
- 关键词：岩石力学抗拉强度高温尺寸效应
