贾鹏
- 作品数：9 被引量：9H指数：2
- 供职机构：太原理工大学矿业工程学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学矿业工程更多>>
- 高温热冲击下花岗岩内一维热传导规律试验研究
- 2024年
- 热对岩石物理力学性质的劣化作用受岩石的结构、矿物组成及分布等多方面因素共同决定。为解决工程中存在的半无限大物体经历高温热冲击时其内部的一维热传导问题,通过设置高温热冲击试验,对热冲击过程中的温度场、升温速率、温度梯度场进行分析,并引入热冲击因子来定量表征高温热冲击过程中热对岩石的破坏程度,探讨热源温度及介质对花岗岩传热的影响,研究结果表明:不同冲击温度下花岗岩内温度变化均分为3个阶段:快速升温阶段、缓慢升温阶段、稳定阶段;由于花岗岩的非均质性,高温热冲击下花岗岩内温度场和温度梯度场分布均具有紊乱性,且温度梯度场紊乱程度高于温度场;高温热冲击过程中热冲击因子在花岗岩内的分布具有明显的非均质性,且其波峰具有动态移动的性质;100℃时,水相对硅油具有更大的对流换热系数,此状态下花岗岩内温度、升温速率、温度梯度均具有更大的峰值且更早进入稳定阶段。
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- 关键词：花岗岩热冲击温度场
- 花岗岩非稳态传热破坏过程能量演变规律研究
- 2024年
- 热作用下花岗岩损伤的定量描述是个亟待解决的问题。从能量角度出发,对600℃范围内高温花岗岩试件非稳态传热过程的温度状态进行测定,借助冷却法分析了花岗岩正规状况阶段热物理参数演变规律,讨论了花岗岩非稳态传热过程能量吸收、释放及耗散特性,揭示了热作用下花岗岩性能损伤与能量演变规律的内在联系。结果表明:不同高温状态下的花岗岩试件自然冷却时正规状况阶段比热变化分两个阶段,分别为比热平稳变化阶段与比热大幅变化阶段;随着初始高温状态的降低,整个非稳态传热过程中所耗散的能量也在随之降低,且在同一冷却模式下,输入的能量越大,耗散能所占比例也越大;非稳态传热过程中耗散能的大小与高温热作用后花岗岩宏观力学性能的劣化有较强的相关性,耗散能的大小与最大热冲击因子有显著的线性关系。
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- 关键词：岩石力学非稳态传热能量耗散比热
- 冷却介质对花岗岩热冲击破裂程度的影响研究
- 2023年
- 为探明水温变化对花岗岩热冲击过程的影响,基于热冲击传热理论,设计并进行不同热源温度下的恒温对流加热试验,通过理论推导及数据分析,获得如下结论:(1)高温花岗岩在处于常温未沸腾状态的水中热冲击冷却时,温度梯度和热冲击破裂程度随着水温的增大而减小;在沸水中热冲击冷却时,温度梯度和热冲击破裂程度显著大于在常温未沸腾水中热冲击时。(2)试验证明沸水的对流换热系数比常温未沸腾水大一个数量级以上。高温花岗岩在0℃~100℃范围的水中热冲击冷却时,由于沸腾导致的对流换热系数剧变对热冲击的影响显著大于热冲击温度差和岩石材料导热系数造成的影响;(3)在实际工程中,通过改变流体介质的对流换热系数,而非改变材料导热系数和温度差,来增强或避免热冲击破裂现象,是更加经济、节能、有效的方法。研究成果为花岗岩热冲击破裂的精细刻画做出贡献,同时为涉及热冲击破裂的实际工程提供指导。
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- 关键词：岩石力学冷却介质对流换热系数相态变化
- 综放首采工作面矿压规律监测分析被引量：3
- 2014年
- 采用KJ21型矿山压力监测系统对某矿综放首采工作面矿压规律进行了监测。分析表明,此工作面支架循环末阻力曲线较平缓,一般在末阻力判据直线以下,压力值趋于2 800 kN左右,接近于工作面额定工作阻力3 200 kN。支架工作阻力基本呈正态分布状态,受力较合理。
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- 关键词：矿压规律
- 瞬态高温热冲击下岩石传热规律试验研究
- 2024年
- 为探究岩石在瞬态高温热冲击下内部热量的传递规律及热应力分布规律,通过对花岗岩、石灰岩、砂岩进行高温油浴条件下的瞬态高温热冲击试验,测定不同时刻岩石内温度及温度梯度分布。结果表明:瞬态高温热冲击下岩石内温度变化过程分为快速升温、缓慢升温、温度稳定3个阶段,温度梯度变化表现为先快速增大后缓慢减小至0的过程;受流体渗透的影响,热冲击过程中孔隙率较大的砂岩整体导热效率较空气中常温状态下提升26%以上;不同种类岩石的温度场及温度梯度场具有类似分布及演变规律,温度场呈胶囊状分布,温度梯度场呈条带状分布;瞬态高温热冲击下岩石内热应力峰值出现在100 s(快速升温阶段内)左右,此时岩石更易发生热损伤,且损伤区域集中在靠近试样边界的条带状范围内。
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- 关键词：温度场热应力
- 青海共和盆地花岗岩细观热损伤研究
- 2024年
- 【目的】花岗岩是干热岩地热能主要储藏的岩体之一,研究热及热冲击对花岗岩的损伤机制对于干热岩地热开采有一定的工程及理论意义。【方法】利用偏光显微镜分别对花岗岩从室温缓慢升高至600℃的全过程、在空气中自然冷却和在水中热冲击冷却至室温后的细观结构进行观察,并通过对视野中矿物面积和裂缝数量进行定量分析,来探究升温过程中及经不同冷却介质热冲击后花岗岩的损伤作用。【结果】结果表明:1)花岗岩在升温过程中矿物面积呈现随温度升高而增大的趋势;高温花岗岩经自然冷却后的矿物面积略大于热处理前,而水中热冲击后矿物面积略小于600℃状态下但显著大于热处理前。2)在升温过程中,视野内裂缝总体呈现小裂缝增多→小裂缝贯穿形成的大裂缝增多→大、小裂缝持续增多的规律,且300℃为小裂缝减少、大裂缝增多的临界温度。3)高温花岗岩在水中热冲击后,裂缝总数增加,其中0~100μm的裂缝显著增多;而空气中自然冷却后的花岗岩的裂缝总数减少,且0~100μm的裂缝显著减少,说明对冷却过程反应更敏感的是较短小的裂缝。4)通过对矿物收缩程度、裂纹数量变化的分析,发现高温花岗岩水中热冲击冷却造成的内部破裂更严重。
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- 关键词：花岗岩热冲击细观结构干热岩
- 热作用下花岗岩能量演变的尺度分析
- 2024年
- 【目的】为了定量探究岩石受热作用损伤的过程。【方法】从能量角度出发,通过冷却法研究实验室尺度下不同尺寸类型花岗岩试件在空气中冷却时热物理参数演变规律,讨论花岗岩受非稳态传热全过程能量吸收、能量释放及能量耗散特性,揭示非稳态过程中能量演变规律与花岗岩试件尺寸特征的内在联系。【结果】结果表明:不同尺寸类型高温花岗岩试件空冷至室温的过程中,比热持续降低;非稳态传热能量演变过程中,同一种尺寸试件耗散能与耗散比的大小与初始高温状态呈正相关;花岗岩在非稳态传热条件一致的情况下,随试件体积的增大,用于损伤的这部分能量绝对值在增加但相对值在减小;随着试件比面的增大,用于损伤的这部分能量绝对值在减小但相对值在增大。研究结果能够丰富高温岩石力学理论研究的发展。
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- 关键词：非稳态传热比表面积
- 条带充填控制地表沉陷的布置参数研究被引量：4
- 2014年
- 利用FLAC3D数值模拟软件,以西山煤业公司某矿实际资料为依据,对开采过程进行数值模拟,对比不同充填条带宽度和条带间隔对地表沉陷量的控制效果,根据模拟结果选择合理的条带宽度和条带间隔,从而指导实际生产活动。
- 贾鹏翟英达韦钊任帅董恩远
- 关键词：地表沉陷FLAC3D
- 矸石膏体充填综合机械化开采顶板控制被引量：2
- 2015年
- 为了延长某矿服务年限,拟对该矿采用矸石膏体充填开采工业广场保护煤柱,利用理论推导与物理模拟实验相结合的方法对矸石膏体充填时的顶板控制进行了研究。结果表明:首试面进行开采时最大控顶距为9.9 m,采煤进刀步距700 mm,回采推进3刀进行1次充填;采用分体式液压支架控制顶板,工作面推进160 m时,膏体充填开采测得地表下沉211.2 mm,地表下沉系数为0.08远小于规定的地表下沉系数0.15,首试面采用理论设计的膏体充填工艺参数开采能够满足保护地表建筑物的需要,技术上是可行的。
- 董恩远翟英达韦钊贾鹏任帅
- 关键词：膏体充填顶板控制弹性地基梁控顶距
