刘国磊
- 作品数：88 被引量：348H指数：12
- 供职机构：山东理工大学资源与环境工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程动力工程及工程热物理更多>>
- 动压巷道钢管混凝土支架支护技术应用研究被引量：3
- 2015年
- 针对清水煤矿动压巷道变形破坏严重的问题,在动压巷道南二06工作面材料上山巷道进行了钢管混凝土支架支护实验,采用准219×8型弧墙半圆拱钢管混凝土支架,经理论计算该支架承载能力为2113.02kN,可提供支护反力1.15MPa。现场施工后进行了为期60d的巷道顶底板移近量监测,两帮最大移近量约为4cm,顶底板最大移近量约为5cm,巷道稳定。
- 刘国磊
- 关键词：动压巷道钢管混凝土支架承载力
- 高位巨厚砾岩对工作面开采地表沉降控制机理
- 2024年
- 为研究工作面开采后高位巨厚砾岩层对地表沉降的控制机理,以高庄煤矿西十一采区典型工作面为背景,采用理论分析、数值模拟、地表沉降实测等方法开展研究;基于微震事件分布分析了高位巨厚砾岩层工作面覆岩结构特征,高位巨厚砾岩层受采动影响较小,破坏程度较低;通过建立巨厚砾岩层Euler-Bernoulli固支裂缝梁力学模型,推导了裂缝影响下挠曲变形方程,阐明了巨厚砾岩层对地表沉降控制机理。数值模拟结果显示:覆岩垂直位移在巨厚砾岩层底部发生突变,巨厚砾岩层底部易产生离层空间,离层空间经历了“月牙”形、“盘”形形态演化,巨厚砾岩层影响下的模型地表沉降量明显较小。地表沉降实测结果显示:高位巨厚砾岩区工作面开采地表沉降量明显更小,高位巨厚砾岩对地表沉降具有明显的控制作用。
- 曹东京刘国磊梁文昭郝喜庆田利华薛建军
- 关键词：地表沉降控制机理覆岩结构
- 卸压孔劈裂局部解危效应试验研究被引量：2
- 2020年
- 针对岩爆局部解危,提出在施工卸压孔基础上将卸压孔劈裂的局部解危方法,结合应变和声发射监测技术开展具有岩爆倾向性的卸压孔劈裂试样双轴压缩试验。结果表明,与单纯施工卸压孔相比,含0°、45°劈裂缝的围岩局部解危演化进程由卸压孔两帮控制转为由劈裂缝端部控制,扩大了局部解危区域,卸压孔和劈裂缝共同起局部解危作用;含90°劈裂缝的围岩局部解危进程仍由卸压孔两帮控制,含0°、45°劈裂缝的峰前应力与垂直应变关系曲线非线性特征增强,峰前能量耗散加大,更大程度地降低了围岩完整性,起到明显卸压效果;相比较而言,0°劈裂缝的局部解危效果最好,其峰前能量释放占比达到85.70%,45°次之,90°较差。研究结果对岩爆防控具有很好的指导和借鉴意义。
- 张晓君李晓程刘国磊李宝玉
- 关键词：岩爆卸压孔劈裂声发射
- 某金矿全尾砂充填体早期强度性能分析被引量：13
- 2020年
- 针对某金矿以水泥为主要胶凝材料造成的充填成本高、早期强度低的问题,以该金矿全尾砂为骨料,选用生石灰、石膏、水淬矿渣、水泥为辅料,在分析全尾砂物化性质的基础上,采用全面法试验设计,制备料浆质量浓度为70%、72%、74%、76%和灰砂比1∶4,1∶6,1∶10和1∶20的充填料浆,测定养护龄期为1,3,7,14d时抗压强度。结合Design-Expert软件筛选并评估影响全尾砂充填体早期强度的显著性因素。试验结果表明:料浆质量浓度和养护龄期一定时,充填体早期强度与灰砂比表现为正比关系;控制养护龄期和灰砂比不变,随着料浆质量浓度的增大,充填体强度增长越明显;在灰砂比和料浆质量浓度相同的条件,充填体强度与养护龄期呈正相关,对充填体早期强度影响敏感性顺序为灰砂比>养护龄期>料浆质量浓度。通过试验可知,在灰砂比1∶4,料浆质量浓度76%时,充填体1d强度可达0.76MPa,3d强度可达1.19 MPa,7d强度可达2.09 MPa,14d强度可达2.21 MPa。将试验结果应用于工程实践,可为矿山充填提供理论依据和数据参考。
- 刘树龙孙业庚李公成刘国磊齐兆军王发刚
- 关键词：全尾砂灰砂比养护龄期
- 基于响应面法的复合充填料浆配比优化及微观结构影响机制被引量：45
- 2021年
- 为探明因素间交互作用对充填体强度性能的影响机制及揭示胶凝材料水化产物作用机制,以水泥、石灰、石膏添加量为自变量影响因子,胶结体抗压强度为响应目标值,采用Box-Behnken响应面法(RSM)设计试验,建立二次多项式回归模型,结合Numencial功能优化模型自变量参数。最后,利用XRD、SEM、EDS分析手段,探讨净浆试样水化产物组成及微观结构形貌。研究结果表明∶方差分析及模型响应曲面共同诠释了水泥和石灰添加量的交互作用是影响充填体强度性能的关键性因素。对复合充填料浆配合比寻优可得,在水泥∶石灰∶石膏∶矿渣∶甲酸钙=30∶15∶1∶50∶4最优条件下,胶结体3天和7天抗压强度为1.19 MPa和2.17 MPa,模型验证试验相对误差为3.25%和0.93%,表明模型精确度高,可靠性强。复合胶凝体系水化产物主要为钙矾石(AFt)和C-S-H凝胶,随着龄期的延长,AFt和C-S-H凝胶交错生长,紧密搭接,形成致密的三维空间网络结构支撑体系,是胶结充填体具备强度性能的主要来源。
- 刘树龙王发刚李公成刘国磊王劼齐兆军
- 关键词：响应面法抗压强度微观结构
- 应力集中区巷道钢管混凝土支架支护技术应用研究
- 由于受地质条件及前期工程的影响,在煤矿开掘巷道时经常不可避免的使得巷道处于应力集中区范围内,造成巷道围岩应力加大,且使得应力复杂,给巷道维护造成了很大困难。钢管混凝土支架是将钢管做成适合井下巷道断面形状的支架,并在井下灌...
- 刘国磊王海滨鹿士忠李学彬
- 文献传递
- 深部煤巷围岩三向应力差异梯度致冲机理
- 以深部煤巷围岩为研究对象,针对冲击地压灾害严重、致冲机理研究尚不完善、防冲工程缺少更具针对性指导依据等问题,采用室内试验、数值模拟、理论分析等方法,从三向应力差异角度揭示深部煤巷围岩冲击致灾机理。基于采掘活动扰乱煤岩体三...
- 刘国磊王泽东崔嵛马秋峰颜磊韩玉忠
- 关键词：深部开采煤巷围岩冲击地压
- 煤层碱液改性及压裂卸压冲击地压防治方法
- 本发明涉及一种煤层碱液改性及压裂卸压冲击地压防治方法，包括以下步骤：A、在煤壁上钻打压裂孔；B、对压裂孔进行封堵；C、向压裂孔内部泵入碱液。本发明主要特点是将压裂液替换为碱液，在对煤层起到压裂作用时，主要通过碱液与煤层中...
- 刘国磊王泽东崔嵛马秋峰
- 不同卸压孔劈裂角度的硬岩岩爆局部解危效应
- 2021年
- 针对岩爆局部解危,分别开展了基于室内试验和现场尺度的不同卸压孔劈裂角度和无劈裂情况下的FLAC3D数值模拟,结果表明,同条件下,在卸压孔及劈裂缝的周围,0°劈裂缝的围岩变形不均匀性最大,最易通过局部损伤破裂耗散能量,90°劈裂缝和无劈裂缝情况的围岩变形不均匀性最小,几乎接近均匀,难于通过局部损伤破裂来耗散能量;劈裂角度为0°~45°时,塑性区从劈裂缝尖端部开始萌生,并沿最大主应力方向扩展发育,在形态上呈共轭状分布,在沿卸压孔轴线方向(y轴方向)上,塑性区从临空面向孔底部呈近似锥状收缩,即从孔底到围岩临空面,塑性区范围不断增大,随着劈裂角度的增加,围岩塑性区范围随之减小;垂直于最大主应力方向的卸压孔劈裂缝解危效果最好,现场施工与最大主应力方向相垂直的卸压孔劈裂缝,根据现场围岩表面的破裂演化情况来综合确定临空面完整性系数,根据现场施工的卸压孔深度,可大致确定卸压孔劈裂解危深度。
- 张晓君李晓程王宇晨刘国磊
- 关键词：岩爆卸压孔劈裂塑性区
- 钠盐改性铝基高固水材料在矿山老巷充填治理中的适应性研究
- 2024年
- 针对工作面推采过老巷过程中面临的冲击地压、顶板管理等难题,研发了钠盐改性铝基高固水材料,可用于矿山井下老巷(空区)的充填治理。为探究该材料在矿山老巷原位充填治理中的适应性,采用室内试验、数值模拟、工程验证等方法,分析了该材料在老巷治理中的优势,给出了老巷在不同充填条件下围岩应力特征及变形破坏规律。研究表明:该材料单浆不凝固,混合料浆在4~15 min内初凝,1 d充填体强度可超过最终强度的70%,早强性明显、流动性好、密闭状态下充填体稳定性高、具有较高的固水性能;对老巷进行充填后,帮部煤体内应力峰值较未充填时降低,峰值位置向浅部转移,塑性区范围和围岩变形量减小;工程现场按水灰比8∶1进行充填,料浆输送距离超过1100 m,速凝性、早强性明显,充实率和接顶率高,冲击地压等各类灾害均得到有效控制,证明该材料可较好地适应于矿山废弃巷道治理。
- 何国志刘国磊马秋峰董晓勇郝喜庆孟圣师张东
- 关键词：充填开采
