国家自然科学基金(51109076)
- 作品数：15 被引量：63H指数：5
- 相关作者：郭保华陈岩马擎田采霞王龙更多>>
- 相关机构：河南理工大学中国科学院武汉岩土力学研究所神东煤炭集团更多>>
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- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程更多>>
- 物理模拟相似材料配比的正交试验研究被引量：8
- 2014年
- 本文以砂子、碳酸钙及石膏为相似材料,应用正交设计方法,选取砂胶比、碳酸钙与石膏含量比及试件含水量为三个因素,每个因素设置三个水平,每种岩层设计9组配比方案,并对试件进行单轴压缩试验,获取每种方案下试件的抗压强度,通过比较获得了模型中煤层、粉砂岩和砂岩的相似材料配比号。通过对试验结果进行极差分析,研究了各个因素对试件强度的影响规律,并比较了各个因素的影响程度。
- 杨晓雨郭保华李振兴
- 关键词：正交设计相似材料
- 大理岩裂隙渗流特性及充填砂土影响被引量：13
- 2019年
- 利用自行研制的岩石裂隙渗流系统,对9个不同裂隙面形貌的大理岩试样分别进行充填和未充填裂隙渗流试验,研究了不同法向应力条件下,加卸载过程、水头差大小、裂隙面形态、充填砂土粒径及厚度等因素对裂隙渗流的影响。试验结果表明:裂隙未充填时,在法向加载阶段,渗流量随水头差的增大呈线性递增,渗流量随法向应力的增大呈负指数减小,并得到了包含裂隙面三维形貌参数坡度均方根S_q的渗流量和法向应力关系式;单位水头流量与力学隙宽呈指数关系,指数平均值为3.01,基本符合立方关系。因此,通过增加修正参数得到了修正的立方定律,其中修正参数与裂隙面的三维形貌参数S_q呈指数关系。在法向卸载阶段,渗流量随法向应力的降低基本不变,相较于加载阶段,卸载阶段法向应力对渗流量的影响明显降低;相较于未充填裂隙,充填裂隙闭合量、裂隙面形态、法向应力在加载和卸载阶段对渗流量的影响均较小,充填砂土的粒径或厚度越大,相同法向应力下裂隙渗流量越大。
- 郭保华程坦陈岩陈岩
- 关键词：渗流试验法向应力渗流量
- 法向卸荷下贯通裂隙岩样压剪破坏特征研究被引量：2
- 2019年
- 开展贯通裂隙岩样在法向卸荷下的压剪破坏研究,有助于更好地理解岩体裂隙在卸荷条件下的失稳特征。对单裂隙贯通岩样开展剪切应力峰前一系列法向卸荷破坏试验,分析了法向卸荷下试样裂隙的变形及能量演化规律。结果表明,法向卸荷下裂隙压剪失稳时的法向应力大于常规直剪试验的对应值,裂隙的抗剪能力减弱;剪切位移随法向应力减小而增大;卸荷变形比K随裂隙轮廓面积比Rs的增加而增大;卸荷过程中总变形能U0由减小转变为增加的现象可用于预测岩石裂隙卸荷失稳。研究结果对理解贯通裂隙岩体压剪卸荷失稳破坏具有一定参考意义。
- 翟明磊郭保华王辰霖焦峰
- 长壁布置下的房柱式采煤法探析
- 2014年
- "三下"采煤对地表沉陷要求严格,现有采煤方式几乎都不能取得理想效果.结合长壁采煤法与房柱式采煤法的特点,提出了一种长壁布置下的房柱式采煤法,并系统地介绍了该开采方法的工作面布置、主要设计技术参数及相应的配套设备,而且对其工艺流程做了详细阐述.该方法采取"整体长壁布置,局部房柱采煤"的思路进行设计,分别吸收了长壁式采煤法巷道布置简单、通风系统稳定安全可靠和房柱式采煤法可减缓地表沉陷、投资少、出煤快的优点,具有广阔的推广应用前景.
- 郭保华马擎郭文兵南华曾强
- 关键词：采煤方法房柱式采煤法地表沉陷
- 屈服度与冲击性指标BIM关系的试验研究被引量：4
- 2013年
- 根据岩样应力-应变曲线特征,提出屈服度概念,并通过对砂岩、石灰岩及泥岩三组试样的单轴压缩试验曲线分析,得出各试验曲线的屈服度和BIM。通过对各组试样参数的拟合分析,认为屈服度与BIM具有较好的指数函数关系,并参考基于BIM的冲击倾向性评价标准,建立了以屈服度为指标的冲击倾向性评价标准。总之,屈服度可作为一个判别冲击倾向性的指标参数,且易于通过峰前曲线获得。但屈服度与BIM的关系及其在冲击倾向性判断中的应用还需要进一步的研究。
- 陈岩郭保华
- 关键词：岩石力学BIM
- 岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响被引量：2
- 2012年
- 法向蠕变是岩石裂隙的重要力学性质之一.通过分析岩石裂隙法向蠕变机理、进行干燥及渗流情况下岩石裂隙法向蠕变试验,探讨了岩石裂隙的法向蠕变及渗流的影响.研究表明,对于粗糙岩石裂隙来说,瞬时有效应力总等于裂隙凸起的压缩强度,因而初始法向蠕变明显,而后随接触面增加,蠕变速率逐渐降低;渗流过程中,岩石裂隙法向蠕变更加明显,且初次加载应力水平下岩石裂隙法向蠕变远大于后续加载应力水平;岩石裂隙法向蠕变不能决定岩石裂隙渗流能力的降低,水力冲蚀作用明显时,可能产生裂隙渗流能力随裂隙法向压缩而增大的情况;岩石裂隙的蠕变闭合与岩石裂隙面粗糙度有关,粗糙度越大,岩石裂隙蠕变闭合量越大.研究结果对岩石裂隙法向蠕变的数值模拟及工程实践有一定参考价值.
- 郭保华田采霞
- 关键词：岩石力学岩石裂隙渗流试验
- 煤与瓦斯突出的压力容器物理爆炸假说被引量：4
- 2012年
- 根据掘进工作面前方支承压力分布特征,建立了掘进工作面前方煤体的压力容器模型.通过分析认为,该模型满足压力容器爆炸的2个条件:气体迅速膨胀和容器壁脆性断裂.进而,基于压力容器发生物理爆炸前的孕育、爆炸后的能量及破坏能力,解释了煤与瓦斯突出的预兆、基本特点和一般规律,并分析了石门自行突出等问题的原因.最后,基于压力容器物理爆炸条件,给出了煤与瓦斯突出的预测指标和防突施工的努力方向,并对已有防突措施进行分析和评价.煤与瓦斯突出的压力容器物理爆炸假说的提出,对揭示煤与瓦斯突出机理具有重要意义.
- 郭保华
- 关键词：煤与瓦斯突出物理爆炸
- 砂粒充填大理岩节理剪切强度试验研究被引量：2
- 2019年
- 节理充填对节理力学性质具有重要影响,为研究砂粒充填对节理抗剪强度的影响,利用GCTS(RDS-200型)岩石剪切系统对4种粒径砂粒充填的粉晶大理岩节理进行了直剪试验。结果表明:未充填节理剪切应力位移全程曲线可分为压缩阶段、弹性阶段、屈服阶段、软化阶段和残余阶段,而充填节理剪切应力位移全程曲线则仅有压缩阶段和硬化阶段,表现出松砂剪切曲线特征;相同法向应力下,4种粒径砂粒充填节理峰值剪切应力明显降低。多层铺设3种较细粒径砂粒的充填对节理粘聚力和内摩擦角的影响基本相同,粘聚力和内摩擦角均降低,且粘聚力降低更为明显;单层铺设的最大粒径砂粒使节理的粘聚力降低,内摩擦角增加。研究结论对理解充填节理岩体稳定性具有一定帮助。
- 焦峰郭保华翟明磊程坦董航宇
- 关键词：直剪试验粘聚力内摩擦角
- 节理试样法向蠕变特征及其非定常Kelvin模型被引量：1
- 2018年
- 为研究不同法向载荷下大理岩节理试样法向蠕变特征,对4个大理岩节理试样进行了5个法向载荷下的短期蠕变试验。基于节理法向蠕变机理和蠕变试验曲线特征,提出一种非定常Kelvin蠕变模型,并对模型适用性进行分析。结果表明:大理岩节理试样短期法向蠕变主要包括减速蠕变阶段和等速蠕变阶段。在蠕变量较小时,减速蠕变阶段较短;反之,较长。非定常Kelvin模型对蠕变试验曲线的拟合效果较好。随法向载荷增加,节理试样法向蠕变量和拟合相关系数R2整体上呈先减小后增大趋势,粘弹性模量和初始粘滞系数呈先增大后减小趋势。研究结论对岩石节理试样法向蠕变的数值模拟和岩体工程实践具有一定帮助。
- 郭保华翟明磊焦峰席可峰
- 关键词：岩石力学岩石节理
- 大理岩裂隙渗流的时间效应试验研究被引量：1
- 2018年
- 应用自行研制的辐射型渗流试验装置对含单个张裂隙粗晶大理岩进行不同法向应力作用下的渗流试验,分析法向蠕变对渗流特征与法向应力和水头大小关系的影响。结果表明:在恒定法向应力作用下,裂隙蠕变闭合量与时间呈对数函数关系,随时间增加而增大,呈现出明显的初始蠕变阶段特征;降水头阶段和升水头阶段渗流量均与水头差呈线性关系,岩石裂隙法向蠕变导致恒定法向应力下岩石裂隙渗流能力随时间增加而降低,降水头阶段与升水头阶段相同水头差处流量差值随水头差的增加而增大;在相同水头差作用下,降水头阶段和升水头阶段渗流量均与法向应力呈负指数函数关系,降水头阶段与升水头阶段相同法向应力处渗流量差值随法向应力增加而降低,其原因为裂隙蠕变闭合量与法向应力呈正线性关系。研究结果对岩体裂隙渗流工程实践具有一定参考意义。
- 王辰霖郭保华
- 关键词：岩石力学法向应力
