王鹏飞
- 作品数：7 被引量：77H指数：5
- 供职机构：北京科技大学资源工程学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学天文地球矿业工程更多>>
- 不同胶结度断层泥强度参数与含水率关系被引量：5
- 2019年
- 断层泥的强度参数对断层的强度有重要影响,而断层泥的强度参数与其胶结度和含水率密切相关。通过对不同胶结度和含水率断层泥试样开展直剪试验,获得了断层泥的主要强度参数——黏聚力c和内摩擦角?,并对其与含水率和胶结度的关系进行了分析研究,取得了如下结论:(1)不同胶结度断层泥试样的内摩擦角均随含水率的升高而降低,但降低程度较小;(2)不同胶结度断层泥试样黏聚力随含水率升高而变化的过程可划分为3个阶段,即上升期、急剧下降期、缓慢下降期,这3个阶段由第一拐点和第二拐点分隔开;(3)随着胶结度的增大,断层泥试样的内摩擦角逐渐升高,但变化不大,且内摩擦角随含水率升高而降低的程度有逐渐减小的趋势;(4)随着胶结度的增大,断层泥试样黏聚力第一拐点位置的含水率迅速增大,而第二拐点位置含水率的变化相对较小;(5)断层泥胶结度与第一拐点含水率的关系可用二次多项式函数进行描述。
- 王鹏飞谭文辉马学文李子建刘景军武洋帆
- 关键词：断层泥含水率
- 多功能水压计的研发与应用
- 2020年
- 矿井突水严重危害着矿山的生产安全,因而对突水因素的监测就显得非常重要。研发了一种可同时采集水压、水温和围岩应力的多功能水压计,并以该水压计为基础,通过USR-TCP232-T24系列产品搭建了井下数据实时监测系统,从而实现井下水压、温度和围岩应力的获取。监测结果表明,开采活动进行时,岩体内的应力增大,开采活动中止时,应力变化较小;开采活动产生的围岩应力导致岩体破碎,致使水压消散;每增加45m的高差,深部岩体内的水温大约升高2℃。工程应用表明,多功能水压计在深部矿井"三高一扰动"的环境下能较好地发挥作用,可为矿山水灾预警提供数据。
- 谭文辉马学文刘景军李子建王鹏飞
- 关键词：监测系统水压水温围岩应力
- 断层带不同含石率土石混合体渗流特性试验研究被引量：18
- 2018年
- 将断层带现场取出的断层泥及断层角砾混合物制成含石率分别为20%、30%、40%、50%、60%和70%的土石混合体重塑试样,应用GDS饱和-非饱和三轴试验系统测试在不同围压加、卸载条件下土石混合体试样的渗透特性,研究不同含石率土石混合体试样在不同围压水平作用下渗透系数的变化规律。试验结果表明,(1)不同含石率土石混合体(SRM)试样的渗透系数均随围压的增加而减小,且在围压加载初期试样渗透系数的降低速度较快,在围压加载中后期试样渗透系数的降低速度相对减缓;(2)在围压加载和卸载阶段,不同围压水平下土石混合体试样的渗透系数随着含石率的升高,均呈现出先减小后增大的趋势,含石率40%试样的渗透系数最小,含石率70%试样的渗透系数最大;(3)在围压卸载阶段,土石混合体试样渗透系数的恢复程度随着含石率的升高而增大,含石率70%试样渗透系数的恢复率达到50.2%;(4)在围压加载和卸载阶段,随着含石率升高,土石混合体试样渗透系数对含石率变化的敏感系数均呈现出先减小后增大再减小的趋势,在含石率60%时,试样渗透系数对含石率变化的敏感性最强;(5)围压加载和卸载阶段土石混合体试样渗透系数与围压的关系均可用指数函数进行描述。
- 王鹏飞李长洪马学文李子建刘景军武洋帆
- 关键词：断层带渗流特性
- 深部开采安全机理及灾害防控现状与态势分析被引量：25
- 2017年
- 近年来,深部开采安全机理与灾害防控领域已取得一定的研究成果,但基于现行理论与技术还难以全面解决未来深部采矿过程面临的防灾减灾问题,至今尚未建立起完善的深部开采灾变与防控研究体系.本文开展了对深部开采灾害研究领域的文献调研和问题探讨,总结有关深部地应力场测量与分布规律、深部岩体力学与耦合损伤机理、深部动力灾害机理与预报、深部突水灾害机理与预警以及深部开采围岩变形机理与防控等方面的研究成果,进而分析当前研究的不足,凝练出深部开采诱发灾害研究领域亟待解决的关键问题,并就未来超深开采灾害研究态势予以分析.
- 李长洪卜磊魏晓明王鹏飞时悦琪陈龙根
- 关键词：深部开采岩体力学安全机理防控技术
- 基于CT扫描的花岗岩单轴压缩力学特性研究被引量：11
- 2020年
- 节理裂隙对岩石的力学特性具有重要影响.本文选取花岗岩试件作为研究对象,通过单轴压缩试验及CT扫描,研究了花岗岩试件中节理的发育扩展情况,并根据二值化处理后CT扫描图像的像素点统计量,确立了花岗岩试件的损伤变量D,推导了损伤本构方程,并将建立的损伤本构方程进行编程嵌入有限元软件;采用三维重构软件对加载前花岗岩岩芯扫描层图片进行了三维重构,提取了花岗岩试件内部的节理特征,用于数值模拟分析中节理的确定.采用数值模拟方法分别研究了不考虑节理与损伤本构、只考虑节理和只考虑损伤本构关系3种情况下,单轴压缩作用下岩芯的塑性区和应力-应变关系等力学特性.研究表明,后两种情况下得到的岩石单轴抗压强度接近,但只考虑损伤本构关系的方法,避免了数值模拟时节理存在导致的网格划分困难,具有高效方便的优点,且能揭示试件的实际受力特性,具有较大的实用价值.
- 谭文辉王鹏飞王建林刘景军马学文
- 关键词：CT扫描图像力学特性损伤本构单轴压缩节理
- 不同粗糙度和隙宽贯通充填裂隙渗流特性试验研究被引量：15
- 2019年
- 利用3D打印技术制作出30个含10级粗糙度(JRC=1~20)、3种厚度(1.5、3.0、5.0mm)的裂隙插片,通过模具浇筑成贯通充填裂隙类岩石试件,并对所制备的试件开展渗透性试验,研究在不同围压水平下不同粗糙度、不同隙宽贯通充填裂隙的渗流特性。试验结果表明:(1)不同粗糙度和隙宽贯通充填裂隙渗透率均随围压增加而减小,且在围压加载初期,裂隙渗透率的降低速度明显要高于围压加载中后期,最大渗透率降差达到78%。(2)围压加载初期,隙宽较小时,裂隙渗透率有随粗糙度增加而减小的趋势,且离散性较大;随着围压和隙宽的增加,粗糙度对裂隙渗透性的影响迅速减小。(3)对于10级不同粗糙度贯通充填裂隙,围压加载过程中,均有隙宽越大,裂隙渗透率越大的规律;且在围压较小时,粗糙度越大,不同隙宽贯通充填裂隙渗透率的差值越大,但随着围压的升高,这种影响逐渐被消除。(4)围压对贯通充填裂隙渗透率的影响处于主导地位,两者之间的关系可用幂函数进行描述。
- 王鹏飞谭文辉马学文李子建刘景军武洋帆
- 关键词：粗糙度渗流特性
- 含石率对断层土石混合体渗流特性的影响被引量：5
- 2022年
- 断层破碎带是矿山突水的重要通道,大多数破碎带由土石混合体组成,其渗流特性对矿山突水的预测和防治具有重要影响。为了研究含石率对断层破碎带土石混合体渗流特性的影响,采用现场取样、实验室重塑的方法,应用GDS三轴试验系统研究了不同含石率土石混合体试样在不同围压和轴向压力作用下的渗透特性,并分析了渗透系数对含石率变化的敏感性;采用RFPA数值模拟方法,研究了不同含石率土石混合体试样的渗流特性和开裂破坏演化规律。研究表明:含石率越高,初始渗透系数越高,土石混合体强度也越高;土石混合体的渗透系数随围压的增大而减小,与轴压的关系可以用指数函数来描述;含石率为40%和60%时,含石率对渗透系数影响的程度最大;土石混合体渗透破坏时裂纹的扩展主要出现在块石之间的土体内,渗透系数的突变点与试样峰值强度破坏点及声发射次数最高点存在一致性。对断层破碎带土石混合体渗流特性的研究可为防治不同含石率断层区工程突水等地质灾害提供参考。
- 谭文辉董锋鑫马学文王鹏飞
- 关键词：土石混合体断层破碎带RFPA
