教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-12-0965)
- 作品数：24 被引量：245H指数：10
- 相关作者：郭东明杨仁树刘康杨俊罗浪更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）北京工业职业技术学院北方爆破科技有限公司更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”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：矿业工程建筑科学理学交通运输工程更多>>
- 超细水泥浆液最优配比及注浆效果研究被引量：10
- 2017年
- 以九龙煤矿-850 m水平运输(胶带)大巷破碎围岩为研究对象,从注浆效果入手,基于超细水泥浆液水灰比、水泥细度的变化,制作了多批次的标准水泥试块,进行流动性、析水率、密度、单轴抗压强度及注浆等实验,研究了不同水灰比和不同细度下超细水泥浆液的各项力学特性和注浆性能。研究结果表明,在搅拌时间、养护时间和温度等其他因素都相同的条件下,超细水泥浆液的水灰比增大时,析水率随之增大,单轴抗压强度随之减小,流动度总体减小,密度变化很小。当水灰比为1.4∶1、细度为1 250目时,超细水泥浆液的各项力学性能最平衡,注浆效果最好。在进行劈裂注浆实验时,用该配比的超细水泥浆液注浆后的试样在破坏前能够吸收更多能量,表现出明显的塑性特征和抗变形能力。
- 郭东明谭霁爽肖正星张艳秋
- 关键词：水灰比水泥细度注浆效果析水率
- 爆炸载荷下邻近巷道围岩破坏规律试验研究被引量：3
- 2020年
- 为了深入分析爆炸载荷下邻近巷道围岩破坏规律,采用相似模型试验对围岩破坏形态展开了详细研究。试验结果表明:巷道围岩的破坏区域主要分布在迎爆侧直墙、巷道顶底板和背爆侧直墙底角,破坏形态为自由面诱发裂纹并沿炮孔径向扩展。结合理论分析发现:强压缩波传播过程中,迎爆侧直墙至起拱点区域受竖向拉伸应力作用,该区域自由面单元拉裂并沿最小抵抗线方向扩展向炮孔;背爆侧直墙底角尖端指向顺应力波传播方向是该区域诱发裂纹的关键因素;在上覆岩层重力作用下,顶底板形成受拉损伤界面。当受到反射波和卸载波综合作用时,顶底板微细观损伤发展成为宏观裂纹。
- 刘康郭东明陈亮亮张帅刘宝印
- 关键词：爆炸载荷
- 爆炸冲击荷载下相邻巷道裂隙扩展机理模拟试验被引量：18
- 2016年
- 为探究邻近巷道裂纹缺陷受爆炸荷载作用的扩展机理,采用透射式动态焦散线实验系统进行模拟实验。结果表明,对迎爆侧隐性裂纹,当裂纹与巷道左壁相对距离10 mm时,裂纹右尖端扩展因巷道的存在使预制裂纹导向作用更显著,引导爆生主裂纹与预制裂纹左尖端贯穿,衍射后作用于右尖端反射拉伸引起;对背爆侧隐性裂纹,当裂纹与巷道右壁相对距离4 mm时,裂纹扩展源于薄弱的巷道临空面将绕射的应力波能传递并导向裂纹缺陷,裂纹受拉扩展贯穿。巷道存在会增加其围岩裂纹缺陷处动应力集中,在爆炸应力波作用下会诱发裂纹扩展。
- 郭东明刘康杨仁树李元
- 关键词：爆炸荷载
- 深基坑地下连续墙护壁泥浆技术研究被引量：10
- 2015年
- 在地下连续墙槽壁开挖施工过程中往往需要采用泥浆护壁措施隔绝地下水,防止成槽过程中地下水涌入而导致的槽壁坍塌问题。本工程采用循环泥浆隔绝层间潜水和承压水2层地下水,在保证地下连续墙槽壁稳定的同时,防止地下水的浪费。在分析土层岩性的基础上,根据规范确定泥浆的性能及配合比,并据此提出泥浆制备、质量控制、循环和处理工艺。泥浆在整个施工过程中的监测数据表明,设计的泥浆和与之相配套的工艺可以满足地下连续墙槽壁稳定的要求。
- 张毅甘璐李红军
- 关键词：深基坑地下连续墙护壁泥浆稳定性
- 动静载荷下巷道围岩裂纹扩展规律的试验研究被引量：12
- 2016年
- 为了研究动静载荷耦合作用下巷道围岩裂纹的扩展规律,将PMMA材料加工成含有单裂纹的试件,利用爆炸加载动态焦散线测试系统进行了巷道围岩裂纹扩展规律的试验。研究表明,预制裂纹的扩展位移、试件损伤度以及试验围压之间存在密切联系:扩展位移与试件损伤度呈负相关的关系;损伤度随围压的增大呈现先增大后减小的变化规律;不同围压条件下,预制裂纹在等量爆炸载荷作用下均出现扩展和止裂交替变化的现象,但预制裂纹扩展位移随着围压的增大呈先减小后增大的变化规律,在0 MPa围压下扩展位移有最大值30.84 mm,在0.4 MPa时扩展位移有最小值10.98 mm。裂纹端部扩展速度与能量释放率关系较为密切:能量释放率增大时,扩展速度会相应增大;预制裂纹扩展速度减小后,受应力波影响,裂纹端部积累能量,能量释放率又会相应增大。
- 郭东明闫鹏洋薛磊罗浪罗浪
- 关键词：巷道围岩预制裂纹损伤度
- 爆炸载荷下邻近硐室迎爆侧原先裂纹扩展机理研究被引量：7
- 2017年
- 为探究爆炸载荷下邻近硐室迎爆侧围岩中原先裂纹的扩展机理,采用动态焦散线方法进行了试验研究。研究发现:爆炸载荷作用下,裂纹动态断裂韧度与硐室自由面和裂纹倾角无关,但硐室自由面的存在使预制裂纹的起始扩展时间提前;迎爆侧围岩中预制裂纹的扩展方向与硐室自由面、炮孔处诱发主裂纹扩展方向以及硐室围岩应力分布特征有很大关联。预制裂纹扩展初期,由于自由面反射拉伸波的作用,裂纹近似竖向扩展;裂纹扩展中期,炮孔诱发主裂纹对应力波能释放的导向性改变了预制裂纹周边应力场,使裂纹扩展方向与主裂纹扩展方向基本平行;裂纹扩展后期,受邻近硐室自由面应力分布特征影响,裂纹扩展方向偏向于拱形部位,并最终与拱形部位贯穿。结合LS-DYNA软件,分析了爆炸载荷下邻近硐室围岩应力分布特征,从迎爆侧底角到起拱点再到拱顶,有效应力表现为先减小后增大再减小的规律。其中,极大值点位于底角、起拱点和拱顶之间位置,极小值点位于直墙位置,最终导致预制裂纹往往止裂于拱顶与起拱点之间的某一位置。
- 郭东明刘康罗浪杨俊王豪肖正星
- 关键词：爆炸载荷预制裂纹
- 爆炸载荷下不同形状巷道围岩破坏规律模型试验研究被引量：1
- 2017年
- 采用动态焦散线试验方法,探究爆炸荷载作用下不同形状巷道周边围岩的破坏规律。试验结果表明,爆破荷载对临近巷道的影响与其形状有显著关系。在爆炸应力波作用下,巷道迎爆侧破坏明显。巷道左侧形成一条起始于炮孔中心而终止于巷道左壁的贯穿裂纹,大致沿水平方向;直墙拱形巷道左下角和矩形巷道左上、左下角形成起始于炮孔且有向这些部位扩展趋势的新裂纹。绕射应力波作用下,仅有矩形巷道背爆侧右下角出现一条扩展裂纹。以上现象说明弧形断面对应力波的卸载作用明显大于平面的。系列焦散斑图像记录了裂纹扩展过程,焦散斑大小代表裂纹尖端能量大小,裂纹扩展的过程就是能量积聚和释放的过程。
- 王豪郭东明李孝林周宝威叶善德杨俊
- 关键词：爆炸载荷巷道围岩
- 巷道支护钢管混凝土支架力学性能测试与分析被引量：23
- 2013年
- 钢管混凝土支架作为一种新型支架形式,逐渐应用于地下工程支护中。通过理论分析、实验室试验和数值模拟分析支架在巷道支护中的力学性能。通过钢管混凝土轴压短柱极限承载力公式计算出短柱的极限承载能力为1 115.5 kN,大于空钢管和素混凝土短柱的极限承载力之和;在支架加载试验中,加载约束条件使支架受到长杆失稳的影响,同时支架各部分强度有差异,导致试验支架的极限荷载为短柱的1.35倍;在圆形支架支护巷道的数值模拟中,巷道围岩对支架四周加压,支架屈服荷载和极限荷载均超过短柱荷载值的2倍,同时支架发生塑性大变形,变形率接近9%。在巷道支护中钢管混凝土支架具有很高的承载能力,而且本身具备大变形让压的力学特性,适合在软岩巷道或者深井巷道支护中使用。
- 李学彬高延法杨仁树曲广龙何晓升薛华俊
- 关键词：钢管混凝土支架轴压试验数值模拟
- 喷层混凝土-围岩组合体波动特性及动力特性研究被引量：4
- 2018年
- 针对早龄期喷层混凝土与围岩黏结面近区介质的动态冲击问题,利用Φ75 mm SHPB试验装置,分别对龄期为3 d,7 d,10 d喷层混凝土-围岩组合体试件进行SHPB试验,对其应力波传播规律及其动态力学特性进行了研究。试验结果表明:透射系数与冲击速度和混凝土龄期密切相关,随冲击速度的增大,不同龄期试件透射数均呈减小的变化趋势,相同冲击速度下,透射系数随试件龄期的增大而增大;随着应变率的增大,试件混凝土破坏模式由张应变破坏向压剪破坏转变,岩石呈现出张拉破坏特征;组合体动态抗压强度及动态强度增长因子随应变率的增大而增大;应变率大于80 s^(-1)时,3 d龄期试件表现出塑性特性,7 d和10 d龄期试件则表现出脆性特性。
- 郭东明闫鹏洋凡龙飞杨俊薛磊李妍妍
- 关键词：混凝土龄期透射系数破坏模式
- 益新矿中心大空孔掏槽爆破扩腔过程数值分析被引量：8
- 2017年
- 为了更好的应用中心大空孔掏槽爆破技术,根据益新煤矿爆破工况,运用有限元软件LS-DYNA,深入分析爆破过程中应力波的传播、有效应力和应力场的变化,研究其扩腔过程及岩石破碎机理。结果表明:爆炸应力波首先在炮孔连线方向相遇叠加并形成一条直线型的加强带,然后传至空孔并发生复杂的反射和叠加,最后在岩体中扩散;空孔外围的应力场分布呈现"圆形-菱形-圆形-方形"的变化规律;中心大空孔掏槽爆破有利于炸药能量的均匀分布和槽腔的形成与扩展。现场验证表明:该项技术大大提高了煤矿巷道的掘进速度,取得了较好的经济效益。
- 郭东明王豪李孝林刘康罗浪李妍妍
- 关键词：掏槽爆破LS-DYNA应力场
