国家自然科学基金(51174128)
- 作品数：47 被引量：380H指数：13
- 相关作者：王渭明乔卫国林登阁赵增辉代春泉更多>>
- 相关机构：山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室新汶矿业集团更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学交通运输工程理学更多>>
- 半煤岩巷道快速综掘截割顺序优化研究被引量：9
- 2015年
- 为了解决薄煤层条件下半煤岩巷道快速综掘的煤矿工程问题,针对半煤岩巷道快速综掘截割顺序设计与优化,采用三维快速拉格朗日法建立了数值计算模型,分析了不同截割顺序下分步开挖的围岩应力演化特征、剪切应变增量和剪切应变率的分布形态。基于灰色关联理论,建立了不同开挖方案的围岩位移与破裂范围分析模型,计算得到各参评方案的关联度分别为0.63,0.76,0.81和0.73,综合数值模拟与理论计算确定了最优综掘截割方案,最后结合具体工程对方案进行了验证。实践表明,先下后上、自右而左的倒"S"形综掘截割顺序可实现半煤岩巷道的最优化综掘,监测结果也表明了其合理性与可行性。
- 王渭明吕显州秦文露
- 关键词：半煤岩巷道数值模拟灰色关联分析
- 爆破-锚喷联合支护技术研究被引量：4
- 2016年
- 为解决梁家煤矿煤2巷道的冒顶和底鼓现象,根据自然拱及爆破理论,针对煤2巷道由断面形状引起的巷道拱形两侧出现的应力集中现象,提出一种爆破-锚喷联合支护的方案,在巷道45°及135°斜上方一段距离进行爆破:一方面对应力集中区起到卸压作用;另一方面在巷道45°及135°斜上方的顶板范围内形成自然拱,充分发挥围岩的自撑能力,使拱内成为卸压区,降低支护强度。通过应用FLAC^(3D)数值模拟软件对爆破-锚喷支护方案进行模拟,数值模拟结果显示,这种新的支护方案很大程度上解决了煤2巷道的冒顶和底鼓现象。并通过矿压检测确定新支护方案的可靠性,为煤矿的安全高效生产提供了技术支持。
- 吴多华乔卫国李伟刘兴
- 关键词：冒顶爆破锚喷应力集中支护
- 考虑拉压不同模量采空区顶板岩梁的损伤分析
- 2014年
- 考虑拉、压弹性模量不等以及水平应力作用,引入Norton非线性应力应变关系及Kachanov损伤演化规律,建立了采空区顶板的蠕变损伤模型。定义弹性模量比例系数α及水平应力系数kx表征弹性模量和轴向压力对蠕变损伤的影响,给定特定参数分析了断裂孕育时间、有效应力、有效高度、损伤因子等随α,kx和材料参数m的变化规律。结果表明:随着α的增大,顶板中的拉应力降低,断裂孕育阶段延长,断裂前缘扩展速率减慢,并且拉应力区高度减小;水平应力减少了顶板横截面上的最大拉应力,延缓了顶板的宏观开裂时间,使顶板的破坏区变小,岩体拉压弹性模量的差异及硐室水平应力的作用对顶板的损伤特性影响很大,不可忽略。所得结论为有效抑制顶板岩梁的裂纹扩展,维护巷道顶板稳定提供了理论依据。
- 王渭明赵增辉王磊
- 关键词：巷道顶板水平应力
- 深井厚冲积层软岩硐室稳定性控制
- 2017年
- 通过研究赵楼煤矿中央泵房的支护策略,总结出在厚冲积层、大断面、大淋水条件下深井软岩硐室稳定性控制的应对手段。主要的方法可归结为三步策略:在先期,恰当使用锚网喷的支护策略为后续工作奠定基础;其次,对岩性不佳或是应力集中的位置做出有效的评价,然后以二次锚注及补打锚索的策略对其进行针对性加固;最后,以浇注混凝土的手段完成最终的支护流程。从数值模拟的结果和现场的支护情况来看,该策略是行之有效的。
- 李骏乔卫国林登阁
- 关键词：深井软岩大硐室
- 极弱胶结泥岩大变形巷道联合支护数值模拟被引量：5
- 2016年
- 针对查干淖尔一号井所存在的破坏问题,运用理论分析、室内实验、现场监测、数值分析相结合的多种研究方式,去揭示其发生大变形破坏的原因,并借助有限元数值模拟软件MIDAS/GTS对巷道不同的支护方案进行探究,最终得出锚杆+注浆圈+顶、底板锚索+钢架+喷衬对控制巷道的大变形具有显著作用。
- 李伟乔卫国林登阁李豪
- 关键词：大变形巷道联合支护数值模拟软岩支护
- 高瓦斯矿井矸石充填沿空留巷支护技术被引量：14
- 2013年
- 针对矸石充填沿空留巷围岩变形大的特点,以新阳煤矿2013N工作面沿空留巷为研究对象,采用理论分析的方法对留巷变形量大、变形持续时间长、受采空区顶板周期性垮落影响剧烈的原因进行分析;通过数值模拟的手段分析了沿空留巷施工过程中巷道顶板、两帮及矸石充填体随工作面回采的应力、位移变化规律;采用现场实测的方法揭示了沿空留巷的支护机理。结果表明:沿空留巷的围岩变形分3个阶段:采动影响不明显阶段、采动影响强烈阶段、采动变形稳定阶段。采用锚网索联合支护方式能有效加固煤岩体,防止顶板发生较大离层,增加两帮煤体强度,防止留巷发生大的变形。
- 王渭明徐飞秦文露
- 关键词：沿空留巷矸石充填锚网索支护无煤柱开采
- 弱胶结软岩地层煤巷稳定性的参数影响度及其破坏特征被引量：8
- 2014年
- 西部矿区弱胶结软岩地层煤巷的稳定性是目前施工过程中亟待解决的问题。煤巷失稳是岩体-煤体-岩体组合结构的整体力学行为,为此,建立了顶底软岩夹持下煤层开挖巷道的计算模型。选取各层岩体及煤体的强度、刚度、厚度参数以及埋深为影响因素,巷道顶底及两帮位移量为评价指标,设计了混合水平的正交数值试验。通过定义量化指数κ,以不同检验水平下的F统计量为标准,对各因素的影响显著程度进行了五个水平的量化分级,即:高度显著、显著、较显著、有影响和无影响。分析结果表明,在埋深一定时,煤层的刚度参数对巷道变形具有显著影响;在不同的因素水平组合下,围岩呈现顶板拉剪、底板拉剪、煤层拉剪等多种破坏形式,对进一步分析煤巷失稳破坏机理及巷道维护具有重要的参考价值。
- 赵增辉王谓明严纪兴
- 关键词：软岩地层破坏特征
- 考虑刚度和强度劣化时弱胶结软岩巷道围岩的弹塑性损伤分析被引量：24
- 2013年
- 岩体内部微裂纹的存在及其扩展,会导致岩体产生刚度和强度劣化,使巷道围岩松动范围扩大。通过定义刚度劣化系数和强度劣化系数,考虑弱胶结软岩峰后应变软化和塑性扩容特性,采用损伤理论和三直线应变软化模型,建立了弱胶结软岩巷道围岩弹塑性流动损伤模型,推导了非均匀应力场下围岩分别产生弹性损伤区、塑性软化损伤区和塑性流动损伤区时的应力、位移解析解;探讨了鲁新煤矿弱胶结砂质泥岩巷道的原岩应力水平、刚度劣化、扩容梯度等对围岩的损伤演化及位移场、塑性圈的影响规律。结果表明,剪胀效应对围岩塑性圈的大小及应力响应影响不大,但对塑性区的损伤速度及位移影响很大;原岩应力水平对巷道塑性圈的分布具有显著影响;刚度和强度劣化系数的增大会加快围岩的劣化速度。这些因素在围岩稳定性分析及巷道支护设计中均应引起足够重视。
- 王渭明赵增辉王磊
- 关键词：巷道围岩强度劣化
- 一次成井掏槽爆破炮孔合理封堵长度研究被引量：19
- 2012年
- 封堵长度是超深孔一次成井掏槽爆破设计中的一个重要参数.为合理选取封堵长度,提高掏槽爆破效果,基于爆破破岩爆炸冲击波和爆生气体共同作用理论,分析了炮孔封堵物的作用机理及封堵长度对爆破效果的影响;基于掏槽爆破封堵物的抛出时间与槽腔范围内岩石破碎时间、爆破漏斗形成时间和分段爆破时相邻分段封堵范围内岩石破碎所需时间的关系,从动量定理入手推导出了上端、中间和下端封堵长度上、下限的计算公式.在华丰矿11111矸石仓,结合施工条件合理确定封堵长度等爆破参数,形成爆破设计方案.实际应用后矸石仓成型较好、爆破矸石块度适中.
- 李廷春刘洪强
- 关键词：一次成井掏槽爆破
- 侏罗白垩纪极弱胶结软岩巷道变形破坏机理分析被引量：22
- 2013年
- 基于榆树井煤矿、新上海一号煤矿、查干淖尔一号煤矿巷道现场调研,采用围岩矿物成分分析、原支护围岩收敛变形与锚杆受力实时监测等巷道地质力学测试技术,对侏罗白垩纪极弱胶结软岩巷道的破坏特征及其变形破坏机理进行深入研究,提出围岩遇水软化、膨胀性强、支护形式不合理等为其变形破坏主要原因,为该类地层巷道支护对策的制定提供科学依据。
- 乔卫国韦九洲林登阁王立华程少北
- 关键词：膨胀性破坏特征
