王国伟
- 作品数：6 被引量：44H指数：3
- 供职机构：华南理工大学自动化科学与工程学院安全科学与工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 水平采空区群条件下矿柱回采爆破位置研究被引量：2
- 2017年
- 为确定水平采空区群条件下矿柱爆破回采的最佳爆破位置,结合陕西某大型金矿残矿回采工程,采用FLAC^(3D)数值模拟软件,对水平采空区群条件下"锥形"、"腰形"和"倒锥形"3种矿柱回采方案进行模拟研究。结果表明:空区群内待回采矿柱X向的位移变化为"腰形"方案>"锥形"方案>"倒锥形"方案;"腰形"削柱法对2~#、3~#和4~#空区顶板应力影响跨度比分别为50.8%、68.5%和28.5%,均小于其他方案,能够保证空区群的稳定性,说明"腰形"削柱法为矿柱回采最佳爆破位置。研究结果还表明,爆破回采矿柱过程中有塑性区出现,且以拉伸破坏为主,需采取适当的加固措施。
- 白朝阳王国伟张鹏刘拴平
- 关键词：矿柱回采应力分布
- 水平采空区群离散多自由度动力响应模型被引量：25
- 2016年
- 为研究水平采空区群的水平动力响应规律,将其转化成有限多自由度离散振动体系,建立水平采空区群离散多自由度动力响应模型。考虑到围岩中的能量耗散(外部阻尼),引入耗损因子p,对动力响应模型进行修正。通过单层水平采空区群间柱爆破及多层水平采空区群顶板矿震2种工况,利用数值模拟对动力响应修正模型的合理性进行验证,并与未修正模型进行对比分析。结果表明,未修正模型和修正模型均能较好地对瞬时性和持续性动荷载做出响应;耗损因子p的取值主要取决于岩体内能量的传递路径和传递距离,单层与多层水平采空区群的赋存条件对耗损因子p的取值影响不明显;修正模型较未修正模型能更好地拟合数值模拟结果,一定程度上揭示了水平采空区群的动力响应规律,为水平采空区群的水平动力响应分析提供了一种新的有效途径。
- 姜立春曾俊佳王国伟
- 关键词：采矿工程离散化多自由度
- 采空区群残采充填方案稳定性分析被引量：6
- 2018年
- 为研究残采条件下的采空区群失稳响应控制,借助采空区群动力响应模型与类框架结构模型,从动力响应及应力响应这2个方面分析采空区群失稳控制效果。以某大型金属矿山4个中段12个单元采空区组成的采空区群为例,研究残矿回采工程中完全充填(方案I)与不完全充填(方案II)下采空区群的失稳响应控制。研究结果表明:方案I经充填处理后,拉应力分布范围整体上移,主要集聚在1 570 m中段顶板处,1 420 m中段底板处拉应力集聚现象基本消除;方案II经充填处理后,其拉应力集聚被缓解,保持在稳定范围之内;方案I经充填处理后,采空区群各中段顶板位移及速度响应大幅度下降,达到较好的充填效果;方案II经充填处理后,采空区群各中段顶板位移及速度响应也明显降低,且其降幅与方案I的降幅基本持平;空区群采用方案II充填后,所形成新的采空区群系统具有较强稳定性,考虑到时间成本及资金等情况,采取方案II对关键空区进行初步充填处理更具有可行性。
- 周智勇姜立春王国伟韩章程
- 关键词：动力响应充填方案
- 采空区群动力响应的类层间剪切模型法研究被引量：2
- 2017年
- 为研究采空区群内岩体介质动力响应特性,提出采空区群动力响应的类层间剪切模型法。通过将上覆岩层等效为由"虚拟间柱群"和集中质量块组成的系统,将周边围岩等效为剪切力Q的作用,构建采空区群类层间剪切模型,建立采空区群内岩体介质的动力响应微分方程;考虑到单元空区的赋存深度和构成形状特征,引入剪切力影响因子δ,修正围岩的剪切力作用。以某金矿5个中段采空区组成的采空区群为例,利用数值分析法与该分析方法进行对比分析。结果表明:上述采空区群赋存环境的等效方法具有可行性;采空区群岩体在其内部阻尼及外部围岩剪切力的双重作用下,作振幅衰减振动;类层间剪切模型法和数值分析法计算记录点的位移、速度时程曲线趋势一致、幅值相近,但前者运算时间更短、效率更高。类层间剪切模型法为研究采空区群动力响应特性提供了一种新思路。
- 姜立春王国伟吴爱祥
- 关键词：采矿工程动力响应上覆岩层
- 基于自稳系数法的采空区群“短板”单元空区甄别及实例分析
- 2017年
- 提出采空区群"短板"单元空区甄别的类框架结构自稳系数分析方法,为采空区群失稳的超前防控提供依据。构建采空区群类框架结构自稳模型,通过建立系统结构的位移法典型方程组,结合岩石强度理论,给出顶柱、间柱自稳系数计算式,引入顶柱、间柱重要度因子α,β,进行采空区群"短板"单元空区甄别分析。以某大型金属矿山4个中段12个单元采空区组成的采空区群为例,开展爆破与非爆破影响两种工况条件下"短板"单元空区甄别研究。结果表明:该方法可以有效甄别采空区群中的"短板"单元,揭示单元空区自稳系数与其赋存深度、位置之间的关系,反映"短板"单元空区的分布情况。现场踏勘及位移监测结果从不同维度验证了分析结果的可靠性。为采空区失稳灾变的超前防控提供了一种新的方法。
- 姜立春王国伟赵奎
- 关键词：采矿工程甄别
- 采空区群稳定性影响因素敏感性分析及其应用被引量：12
- 2018年
- 为研究采空区群稳定性各影响因素的主次,以某地下金矿为研究背景,依次推导出矿柱、顶板及采空区群安全系数计算公式,采用正交实验对采空区群稳定性影响因素进行极差分析,获取其敏感性顺序,据此确定采空区群稳定性主控因素,并研究其与安全系数之间的关系及相应的临界值。研究得出采空区群稳定性影响因素敏感性主次顺序为:采空区群顶部—地表距离>矿柱高度>中段数量>顶板厚度>中段矿柱数量>矿柱宽度>顶板纵深>采空区跨度。矿柱宽度是采空区群矿柱失稳的主控因素,矿柱安全系数随矿柱宽度的增加近似呈线性增长,相应的临界宽度为8.4 m;顶板厚度是采空区群顶板失稳的主控因素,顶板安全系数随顶板厚度的增加呈幂函数形式递增且速率逐渐变大,相应的临界厚度为8.7 m;采空区群顶部—地表距离是整个采空区群失稳的主控因素,采空区群安全系数随群顶部—地表距离的增加近似均匀递减,相应的临界距离为124 m。
- 李令鑫王国伟
- 关键词：安全系数主控因素
