刘畅
- 作品数：8 被引量：175H指数：6
- 供职机构：中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程更多>>
- 尾砂固结排放的重金属固化效应研究被引量：3
- 2018年
- 为了解决尾砂地面排放的重金属污染和堆排体稳定性的问题,提出采用掺水泥的方法排放尾砂。分析了尾砂排放中污染物来源和重金属迁移原理:尾砂中重金属污染主要通过堆排场浸滤液和排放初期泌出水释放,其迁移动力主要有对流、分子扩散、机械弥散三方面作用。采用电镜扫描研究了尾砂固结过程中微观结构演化规律,发现水泥水化会使固结体结构致密、渗透系数降低。开展了浸滤实验研究固结体在水环境中结构稳定性,研究结果表明,尾砂固结体中水泥掺量较小时遇水会发生崩解;随着水泥掺量增加,固结体抗崩解性能增强;水泥掺量大于3%不易崩解,固结体稳定性提高。单轴抗压强度试验表明,水泥掺量大于4%时固结体强度随水泥掺量急剧增长,说明水泥掺量4%是固结改性的临界掺量,大于此值尾砂排放体发生了改性。通过电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-AES)测定了固结体浸滤液中重金属含量并与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)进行了对照。实验表明,添加水泥不会影响泌出水中重金属含量,但会显著降低浸滤液中重金属含量,且随着水泥掺量增加浸滤液中重金属含量减小。当掺量大于3%时,浸滤液中重金属含量急剧减小,达到能够符合国家相关排放的标准。综上可知,重金属的迁移与固结体微观结构、渗透性和抗崩解性能有很大关系,渗透性越好、抗崩解性能越差,浸滤液与水接触程度越大,重金属浸出越多。
- 侯运炳刘畅丁鹏初韩帅韩帅张兴曹曙雄孙翔金珠鹏
- 关键词：重金属微观结构水泥掺量
- 单轴压缩下粉砂岩声发射事件与撞击对比试验研究被引量：3
- 2015年
- 为更深入地研究岩石受载失稳过程中声发射(AE)撞击和事件参数对岩石内部损伤的响应关系,试验采用PCI-2全数字化声发射信号采集分析系统及TAW-2000型微机伺服岩石力学实验系统,对粉砂岩进行单轴加载声发射监测,观察粉砂岩在单轴加载过程中声发射事件参数与撞击参数的变化特征。通过参数对比分析,发现事件参数与撞击参数对粉砂岩破坏表征的优劣性,得出如下结论:AE撞击参数较AE事件参数变化趋势明显,更能体现岩石内部损伤过程;在岩石受载中期声发射活动相对前后期较为平稳且各参数值也相对偏低;在粉砂岩未处于失稳破坏阶段时,撞击数与事件数的变化趋向相同;但受载末期撞击数迅速增加而事件数很少,两者变化呈不同趋向,其直观地反映出岩石内部裂隙发展过程。
- 王春来李炜强卢辉王福利李仕博郭袁进刘畅李长江刘超罗茗
- 关键词：单轴压缩声发射信号参数
- 浅埋薄表土层薄基岩综放工作面覆岩结构及顶板控制被引量：11
- 2018年
- 针对表土层厚度小于卸荷拱最低成拱高度时的浅埋工作面液压支架选型问题,以牛山煤矿为研究对象,采用离散元软件3DEC与多元非线性回归分析手段,对此条件下工作面表土层应力分布、基本顶岩块受力状态以及控顶区顶板下沉量发展规律进行研究。结果表明,基本顶岩块较小的台阶下沉即可引起表土层显著的卸荷效应,使支架-围岩结构趋于稳定,所需支护强度降低,初次来压卸荷系数仅受台阶下沉量和表土内摩擦角影响;初次来压时,基本顶A,B块受力不对称,B块对A块作用有垂直向下的分力;周期来压时,D块对C块作用有垂直向上的分力,达2.8 MPa;可根据允许顶板下沉量确定支护强度。建立了塑性铰连杆模型,给出了适用于此条件的液压支架工作阻力计算公式。
- 伊康弓培林刘畅
- 关键词：支护强度卸荷效应
- 深井巷帮煤体冲击机理及水射流卸压技术应用被引量：20
- 2017年
- 为解决深井巷道强矿压显现频发问题,对深井条件两类典型巷道冲击巷帮煤体破坏机理进行了分析,采用数值模拟方法研究了水射流卸压技术对巷帮煤体应力集中区二次分布影响,提出了基于"强弱强"三重防冲结构的水射流卸压防冲方法。研究表明:水射流卸压段形成的弹塑性"弱结构"区使煤体中高应力单峰值区应力二次分布形成低应力双峰值区;随水射流卸压段长度的递增,低应力内峰值区向煤体深部转移,且内峰值逐渐减小趋于原岩应力。现场水射流卸压区的电磁辐射值、钻屑量和矿震事件定位结果表明该技术有较好的应用效果。
- 杨增强窦林名刘畅雷振武精科魏臻许猛堂
- 关键词：冲击地压应力集中区
- 工作面长度对覆岩空间结构演化及大采高采场矿压规律的影响被引量：20
- 2018年
- 工作面长度的增加是导致采场矿压强度增加的原因之一。通过相似模拟试验证明了覆岩能破断成梯形台形态,并指出了梯形台形成机制及梯形台的参数计算原理。利用梯形台分析了工作面长度对覆岩破断规律的影响,指出了梯形台与关键层理论的关系。基于薄板理论推导了岩层破断步距的计算公式,分析了工作面长度对梯形台空间结构演化及采场矿压显现特征的影响。结果表明:由于覆岩按梯形台破断,工作面长度较短时,加载层厚度较小,来压强度小。对比研究了赵庄2号井1305大采高工作面(工作面长度为85 m)和1302大采高工作面(工作面长度为180 m)矿压特征。结果表明:1305工作面基于梯形台和薄板理论进行选型计算,支架计算工作阻力为4 738 kN,现场选用额定阻力5 500 kN能够满足顶板控制的要求;1302工作面基于梁理论进行选型计算,支架计算工作阻力为7 623 kN,现场需选用额定阻力7 800 kN才能满足顶板控制的要求。
- 刘畅刘正和刘正和张俊文杨增强李玉琳
- 关键词：工作面长度空间结构支架工作阻力
- 错层位沿空巷道围岩结构及其卸让压原理被引量：17
- 2018年
- 错层位沿空巷道特殊的围岩卸让压结构能够解决常规沿空掘巷在深部开采、坚硬顶板时存在巷道维护困难的问题。对比分析了留煤柱护巷和沿空留(掘)巷围岩结构特征,阐述了影响沿空巷道围岩稳定性的主控因素——侧向基本顶关键块的运移。通过力学分析和实验室实验,研究了错层位巷道侧向基本顶下方卸让压围岩结构体系卸让压的力学机理。研究表明:错层位布置使巷道远离侧向集中应力,实现了侧向支承压力向煤体深部转移的效果,避免了沿空巷道受深部高地应力的影响,实现了自动卸压的效果;矸石-三角煤柱结构通过松散矸石大变形缓冲顶板显著运动动载,通过高承载限侧矸石、高稳定性三角煤柱承担关键块静载;自由空间-碎胀矸石组合结构使坚硬顶板充分回转、降至低位态,实现结构性让压,避免顶板受侧向关键块剧烈运动的影响。
- 张俊文刘畅李玉琳王志强
- 关键词：错层位沿空巷道
- 工作面过空巷基本顶超前破断压架机理及控制技术研究被引量：85
- 2017年
- 基本顶超前破断及压架研究对工作面过空巷、进入回撤通道安全保障有重要意义。通过相似模拟得到了工作面过大断面空巷基本顶超前破断前后覆岩破断特征、围岩应力及支架载荷。研究表明:在基于圣华煤业复采工作面围岩条件的相似模拟实验中,工作面通过12 m宽不支护空巷时,基本顶会发生超前破断。导致基本顶上方亚关键层随基本顶破断、滑落,支架上载荷由4 000 kN激增到12 500 kN再到16 200 kN,支承应力升高并前移。从理论上研究了超前程度、围岩条件、开采技术对破断后基本顶稳定性的影响,结果表明:随超前破断距离增大,阻止关键块所需阻力成倍增加;随自由空间高度的增加、块度的增加,基本顶结构稳定性降低;亚关键层破断会导致所需支架阻力激增,单从提高支架阻力来维持超前破断后基本顶结构稳定性不可行,应当从防止基本顶超前破断来预防切顶压架事故。提出了针对此类工作面的控制技术,现场应用效果明显。
- 刘畅刘畅杨增强弓培林王开李玉琳张小强
- 关键词：过空巷
- 工作面过空巷基本顶超前破断机制及控制技术被引量：27
- 2018年
- 以工作面进入平行空巷、回撤通道时顶板超前破断、巷道被掩埋、支架压架的事故为研究对象,通过相似模拟试验对比了工作面过不同宽度空巷、充填与否时围岩破坏特征、应力变化和支架载荷变化,展现了工作面过大断面空巷基本顶超前破断及其灾变演化过程。研究表明:超前破断会导致基本顶一次性破断长度增加、上覆亚关键层同时破断。一旦发生超前破断,现有支护技术很难避免压架,故预防出现超前破断最为重要。鉴于此,运用Winkler地基梁理论对基本顶中弯矩和挠度进行了计算,解释了试验中围岩破断特征、支承应力和支架载荷的变化,给出了基本顶超前破断的机制:煤柱失稳是导致出现超前破断的主要因素,提高煤柱强度有利于预防超前破断。据此提出了局部注浆充填技术使煤柱由单轴压缩变为三轴压缩,提高煤柱支撑能力,并在现场实践中得到了验证。
- 刘畅刘畅张俊文杨增强弓培林王开张小强
- 关键词：过空巷
