检索结果-内蒙古大学图书馆

湖南科技大学学报（自然科学版） 2023年第4期38卷 1-11页

作者：伍琦朱永建任恒湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为了确定倾斜煤层厚层坚硬顶板条件下的合理预裂爆破切顶卸压参数,通过理论计算和数值模拟,在切顶预裂爆破深度为4.0,5.0,5.5,6.0,8.0 m及切顶角度为0°,5°,10°,15°,20°时,对巷道顶板的垂直应力分布和巷道顶板... 详细信息

为了确定倾斜煤层厚层坚硬顶板条件下的合理预裂爆破切顶卸压参数,通过理论计算和数值模拟,在切顶预裂爆破深度为4.0,5.0,5.5,6.0,8.0 m及切顶角度为0°,5°,10°,15°,20°时,对巷道顶板的垂直应力分布和巷道顶板垂直位移进行分析.试验结果表明:考虑经济成本,最优切缝深度为5.5 m;当预裂切顶角度为10°时,能有效切落采空区侧顶板,并且巷内围岩压力的卸压效果较为明显;根据聚能管直径确定切顶卸压爆破孔直径为55 mm,根据理论计算和数值模拟确定切顶卸压爆破孔间距为600 mm.将所得结果应用于柏林煤矿-2446(K26)综采工作面,可以保证该综采工作面的安全高效开采.

关键词：倾斜煤层坚硬顶板沿空留巷切顶卸压关键参数

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基于DPM模型的水喷雾抑制氯气泄漏扩散方法研究

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安全与环境工程 2023年第6期30卷 89-95页

作者：范林盛刘勇白金花程智慧湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

有效的有毒气体泄漏扩散抑制方法可以减少液氯槽罐车道路运输事故泄漏后对周围人员生命健康的威胁。运用理论分析与数值模拟相结合的方法,建立了水喷雾抑制氯气泄漏扩散控制模型;采用Fluent软件对水喷雾抑制氯气泄漏扩散行为进行了数值... 详细信息

有效的有毒气体泄漏扩散抑制方法可以减少液氯槽罐车道路运输事故泄漏后对周围人员生命健康的威胁。运用理论分析与数值模拟相结合的方法,建立了水喷雾抑制氯气泄漏扩散控制模型;采用Fluent软件对水喷雾抑制氯气泄漏扩散行为进行了数值模拟,分析了基于离散相模型(DPM)的不同喷射源类型、位置、数量等关键参数对氯气泄漏扩散抑制效果的影响。结果表明:不同喷射源类型水雾均能对氯气泄漏扩散起到抑制作用,但作用方式不同;在坡道路面设置水雾喷射源对坡道路面的氯气云团扩散具有更好的抑制效果,且随着与罐体距离的缩短,其抑制效果更佳;在坡道路面与平面路面的交界处或附近设置水雾喷射源,对平面路段后方的氯气云团扩散具有较好的抑制效果;随着水雾喷射源数量的增加,水雾对氯气泄漏扩散的抑制作用增强。该研究成果可为液氯道路运输过程中的氯气泄漏扩散应急处置提供理论依据。

关键词：氯气泄漏数值模拟抑制扩散水喷雾离散相模型(DPM)

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含交叉裂隙试块力学破坏及裂纹扩展研究

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地下空间与工程学报 2023年第2期19卷 410-419页

作者：李祥戴世鑫朱伟卢振兴周彧湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

大自然中岩体裂隙常常以X型和V型形态分布,为探究交叉裂隙在荷载作用下对岩体力学破坏特性和裂纹扩展影响,分别制作类岩石试块其裂隙倾角为30°、60°、90°,裂隙长度为10 mm、20 mm、30 mm、40 mm,形状为V型和X型的裂隙试... 详细信息

大自然中岩体裂隙常常以X型和V型形态分布,为探究交叉裂隙在荷载作用下对岩体力学破坏特性和裂纹扩展影响,分别制作类岩石试块其裂隙倾角为30°、60°、90°,裂隙长度为10 mm、20 mm、30 mm、40 mm,形状为V型和X型的裂隙试块,利用设备RYL-600微机控制岩石剪切流变仪进行单轴压缩试验,分析了含不同裂隙长度和角度下的类岩石试块力学特性及裂纹扩展演变规律。结果表明:含X型裂隙、V型裂隙岩体试块应力强度明显低于完整试块,含交叉裂隙试块应力应变曲线明显比完整试块更早进入破坏阶段;不同裂隙角和裂隙长度会改变原本裂纹萌生、扩展方向以及裂纹最终破坏状态,随着裂纹倾角越大,含交叉裂隙试块裂纹扩展越明显,试块表面脱落面积和数量逐渐减小。

关键词：单轴压缩裂纹扩展交叉裂隙力学特性

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含N型裂隙类岩石材料破坏特征研究

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地下空间与工程学报 2023年第S02期19卷 640-648页

作者：丁新宇万文李祥周彧湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201

采用相似材料模拟岩体中含有N型裂隙时岩体力学特性损伤情况和裂纹扩展情况。以水泥和砂预制含N型裂隙类岩石试件,并对试件进行单轴压缩试验,研究含N型裂隙岩体在单轴压缩下的力学特性及裂纹扩展。研究表明:含N型裂隙试件强度远低于完... 详细信息

采用相似材料模拟岩体中含有N型裂隙时岩体力学特性损伤情况和裂纹扩展情况。以水泥和砂预制含N型裂隙类岩石试件,并对试件进行单轴压缩试验,研究含N型裂隙岩体在单轴压缩下的力学特性及裂纹扩展。研究表明:含N型裂隙试件强度远低于完整试件,并且破坏形式也不相同,完整试件破坏时是张拉破坏,含N型裂隙试件破坏时则是剪切破坏作用为主;裂隙长度不变时,裂隙角的增加对含N型裂隙试件强度的影响非常明显;含N型裂隙试件破坏时产生大量张拉裂纹和剪切裂纹,剪切裂纹降低了试件强度,降低幅度与剪切裂纹数量有关。

关键词：类岩石材料岩体单轴压缩 N型裂隙裂纹扩展

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基于后悔理论的危化品公路桥梁运输风险评估

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安全与环境工程 2022年第2期29卷 71-77页

作者：李丽周荣义王凌睿杨璧帆郑时求湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为有效评估危化品公路桥梁运输风险,并解决现有的危化品桥梁运输风险评估方法主观性过强的不足,提出一种基于组合赋权和后悔理论的危化品公路桥梁运输风险评估方法。该方法首先根据危化品公路桥梁运输风险的影响因素建立了风险评估指标... 详细信息

为有效评估危化品公路桥梁运输风险,并解决现有的危化品桥梁运输风险评估方法主观性过强的不足,提出一种基于组合赋权和后悔理论的危化品公路桥梁运输风险评估方法。该方法首先根据危化品公路桥梁运输风险的影响因素建立了风险评估指标体系,并通过改进的层次分析法和熵权法组合赋权的方法确定各指标的权重;然后选取一理想评分值,采用专家评分效用值与理想效用值之间的差异来衡量专家评分的主观性,并在原始评分效用值的基础上修正该差异,从而得到相对客观的风险等级结果;最后以某危化品运输车辆通过某公路桥梁为例,利用所建立的后悔理论风险评估法对案例风险进行评估,并将该评估结果与定量风险评估法、模糊综合风险评估法和集对分析法所得的评估结果进行对比。结果表明:基于后悔理论的危化品公路桥梁运输风险评估方法与其他风险评估法的评估结果基本一致,但该方法所得的风险值更接近实际风险值,说明该方法应用于危化品公路桥梁运输风险评估领域是可行的,并能够有效地降低评估结果的主观性。

关键词：危化品公路桥梁运输风险评估后悔理论

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Hoek-Brown破坏准则下深埋硐室围岩抗震稳定性分析

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采矿与安全工程学报 2021年第2期38卷 260-268页

作者：崔建锋王卫军湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

考虑非线性Hoek-Brown破坏准则,对地震效应下深埋硐室围岩稳定性进行分析。基于深埋硐室“楔形塌落体+圆弧转动体”的破坏机制,采用“切线技术”将Hoek-Brown破坏准则引入极限分析上限法中,通过拟静力法将地震力作用到深埋硐室围岩上,... 详细信息

考虑非线性Hoek-Brown破坏准则,对地震效应下深埋硐室围岩稳定性进行分析。基于深埋硐室“楔形塌落体+圆弧转动体”的破坏机制,采用“切线技术”将Hoek-Brown破坏准则引入极限分析上限法中,通过拟静力法将地震力作用到深埋硐室围岩上,推导了地震效应下深埋硐室围岩支护力上限解,分析了地震力加速度系数、Hoek-Brown破坏准则参数以及硐室围岩有关参数对深埋硐室围岩稳定性的影响规律。结果表明:1)随着地震效应的增强,维持深埋硐室稳定所需支护力增加,硐室围岩垮落范围也在扩大;2)Hoek-Brown破坏准则参数中较大的mi,GSI,σci有利于深埋硐室围岩的稳定,D的增加会减弱围岩稳定性;3)岩体重度γ和硐室尺寸R的增大会使深埋硐室围岩垮落的风险加大,侧压系数K的增加会造成深埋硐室顶板支护力降低。

关键词： Hoek-Brown破坏准则上限定理切线技术拟静力法支护力破坏范围

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我国沿空留巷围岩控制技术研究进展与展望

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煤炭学报 2023年第11期48卷 3979-4000页

作者：张自政柏建彪王襄禹徐营闫帅刘洪林吴文达张伟光湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 新疆工程学院矿业与地质工程学院新疆乌鲁木齐830023 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830047 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

我国煤矿沿空留巷技术研究与应用已超过60 a,形成了充填式沿空留巷和切顶式沿空留巷两大技术类型,但是由于不同矿区煤层生产地质条件复杂多样、留巷巷道所处矿压显现强烈等诸多困难,导致沿空留巷技术推广应用呈现起伏。首先梳理了近年... 详细信息

我国煤矿沿空留巷技术研究与应用已超过60 a,形成了充填式沿空留巷和切顶式沿空留巷两大技术类型,但是由于不同矿区煤层生产地质条件复杂多样、留巷巷道所处矿压显现强烈等诸多困难,导致沿空留巷技术推广应用呈现起伏。首先梳理了近年来我国沿空留巷主要技术类型、围岩稳定原理、巷内支护技术、巷旁支护技术、适应性评价与围岩稳定性监测方面取得的成效和关键技术进展,分析了现阶段不同技术的应用适用性。然后,总结了目前沿空留巷技术面临的难题与挑战:对强矿压工作面沿空留巷仍未能形成系统理论;充填沿空留巷围岩与支护体相互机制的理论认识仍然存在缺陷;巷旁支护体充填材料力学及变形特性尚不能适应深部、强矿压工作面沿空留巷;沿空留巷底臌机理及控制技术尚不完善;强动载或冲击地压沿空留巷充填体稳定控制研究尚处于空白。最后,针对现阶段我国沿空留巷技术应用面临的难题和挑战,提出了几项储备型技术:厚煤层综放/一次采全高沿空留巷有控切顶–充填围岩协同控制技术、面向强矿压工作面含外加剂改性高水材料沿空留巷技术;针对沿空留巷数值模拟岩石力学参数智能反演问题,建立了一套沿空留巷数值模拟岩石力学参数智能反演工作流,提出了沿空留巷支护参数智能优选设计方法。

关键词：沿空留巷围岩控制巷内支护巷旁支护储备型技术

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隧道施工爆破粉尘扩散数值模拟研究

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安全与健康 2024年第2期 58-64页

作者：何磊王新喆湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室

粉尘是影响隧道施工人员职业健康的重要因素。为了研究在隧道爆破过程中粉尘的扩散规律，采用计算流体力学方法和离散相方法，建立简易隧道模型和爆破粉尘扩散数值模型，使用计算流体力学软件（FLUENT）进行数值模拟分析，研究不同压风... 详细信息

粉尘是影响隧道施工人员职业健康的重要因素。为了研究在隧道爆破过程中粉尘的扩散规律，采用计算流体力学方法和离散相方法，建立简易隧道模型和爆破粉尘扩散数值模型，使用计算流体力学软件（FLUENT）进行数值模拟分析，研究不同压风率和不同通风距离下的粉尘扩散规律。结果表明，风筒出风口距离掌子面越远，掌子面与台车之间的粉尘浓度越低；同时，随着压风量的增加，粉尘扩散速度增大，扩散范围也增大，致风筒出风口与掌子面之间的粉尘浓度降低。因此，风管出风量越大，越利于隧道内粉尘的排放。

关键词：隧道爆破粉尘扩散计算流体力学离散相方法压入式通风

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损伤石灰岩单轴再加载力学特性及破坏机理

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哈尔滨工业大学学报 2021年第11期53卷 119-126页

作者：朱永建任恒王平余伟健李鹏张玉群湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室(湖南科技大学) 湖南湘潭411201 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室(湖南科技大学) 湖南湘潭411201

为研究卸荷损伤破坏围岩力学特性及破坏机理,选用RMT-150岩石力学试验系统进行三轴岩石加载-卸载过程,制备损伤岩石。结合AEwin声发射系统开展损伤石灰岩单轴再加载试验,测试应力-时间-能量累计值关系曲线,分析阐述岩石宏观破坏特征。... 详细信息

为研究卸荷损伤破坏围岩力学特性及破坏机理,选用RMT-150岩石力学试验系统进行三轴岩石加载-卸载过程,制备损伤岩石。结合AEwin声发射系统开展损伤石灰岩单轴再加载试验,测试应力-时间-能量累计值关系曲线,分析阐述岩石宏观破坏特征。结果表明:随着卸荷点的增加,损伤石灰岩破坏程度与破坏形式均发生较明显的变化。石灰岩破坏形式从脆性破坏向延性破坏转化,扩容现象越来越不明显;低于70%峰值强度卸荷点的损伤岩石单轴加载过程中声发射能量累计值增长规律趋于一致,可分为平稳阶段、稳定增长阶段、二次平稳3个阶段;岩石内部微裂纹分布方式对宏观破坏特征影响明显,岩石细观力学响应决定其宏观力学破坏特征。

关键词：卸荷损伤单轴再加载声发射微裂纹宏观破坏

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单轴压缩条件下加锚砂岩声发射特性及其与岩爆的联系

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第8期52卷 2828-2838页

作者：谭嘉诺王斌冯涛宁勇刘备备赵伏军湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为研究锚固岩体破坏机制,结合声发射监测技术,采用RMT-150C型试验系统开展加锚砂岩的单轴压缩试验,探讨单轴压缩下加锚砂岩声发射RA值(声发射信号上升时间与幅值的比值)特征及其对应的裂纹扩展演化和室内岩爆的联系。研究结果表明:无锚... 详细信息

为研究锚固岩体破坏机制,结合声发射监测技术,采用RMT-150C型试验系统开展加锚砂岩的单轴压缩试验,探讨单轴压缩下加锚砂岩声发射RA值(声发射信号上升时间与幅值的比值)特征及其对应的裂纹扩展演化和室内岩爆的联系。研究结果表明:无锚砂岩加载初期的声发射活动平静且持续时间长,加载后期声发射信号集中释放,加锚砂岩在加载初期迅速产生较高频率的声发射信号,声发射信号具有分散性释放的特点,无锚和加锚砂岩声发射振铃计数峰值和声发射能量峰值均在其外载荷接近峰值时出现;无锚砂岩和加锚砂岩最终破裂均为拉剪破坏,但无锚砂岩破裂演化初始为张拉裂纹,加载初期产生较高的声发射RA值,加锚砂岩破裂演化初始为剪切裂纹,加载初期产生较低的声发射RA值;声发射RA值与岩石破裂类型有极大相关性,其变化趋势与锚固作用有联系,能对锚杆支护措施下的岩爆灾害监测预警有较好的指导作用。

关键词：单轴压缩加锚砂岩声发射RA值岩爆

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