检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭学报 2019年第9期44卷 2691-2699页

作者：王斌宁勇冯涛郭泽洋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

外载荷加载速度是影响锚杆支护硐室稳定的重要因素,锚固体加载速度效应的试验研究较少。锚固硐室围岩会更接近单轴受力状态,围岩压力主要为低应变率加载,结合脆性围岩锚杆支护破坏特点,对布设两根相似锚杆的砂岩进行了从0.001~0.100mm/s... 详细信息

外载荷加载速度是影响锚杆支护硐室稳定的重要因素,锚固体加载速度效应的试验研究较少。锚固硐室围岩会更接近单轴受力状态,围岩压力主要为低应变率加载,结合脆性围岩锚杆支护破坏特点,对布设两根相似锚杆的砂岩进行了从0.001~0.100mm/s等5种低应变率加载速度工况下的单轴压缩试验。试验表明低应变率加载速度对加锚试样和无锚试样力学性质及破裂特征的影响是有差异的。加锚砂岩弹性模量随加载速度增加有轻微提升,所有工况下,锚固砂岩整体轴向变形量仍与无锚砂岩的轴向变形量相近;无锚试样的单轴抗压强度随加载速度增大呈递增趋势,但加锚砂岩强度随加载速度增大出现相对劣化,对加载速度的敏感性相对降低,锚杆加固增强作用减弱;各加载速度下无锚试样均最终表现为拉剪破坏,初始可见表面裂纹均为轴向张拉裂纹;加锚试样随加载速度增加会使最终破裂形式由张拉破坏向拉剪破坏过渡,初始表面裂纹由轴向张拉裂纹转变为剪切裂纹。进一步,从能量理论与加锚岩体声发射特征、锚杆与岩体相互作用等方面探讨了低应变率加载速度增大导致加锚砂岩强度劣化的机制,声发射信号表明高加载速度条件下加锚试样受载初期就会产生较大损伤,耗散能量增加,同时,高加载速度亦使岩体与锚杆间的界面载荷传递不能发挥作用。研究结果表明,锚杆支护下的冲击地压巷道应防范锚固体的扰动失效问题,推广“锚支卸”联合防冲支护措施。

关键词：低应变率加载速度加锚试样强度劣化声发射

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基于响应面法的挡土墙多失效模式可靠度分析

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铁道科学与工程学报 2020年第4期17卷 882-890页

作者：王成洋张佳华肖超凌涛中南大学土木工程学院湖南长沙410075 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煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 中建隧道建设有限公司重庆401320 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004 中铁五局集团第一工程有限责任公司湖南长沙410117

为预防土体发生主动坍塌破坏和被动挤出破坏,研究挡土墙需提供的合理支护力范围,基于极限分析上限法构建挡土墙的主动坍塌和被动挤出2种失效模式,根据虚功率方程求解主动土压力和被动土压力,得到支护力范围。在此基础上,考虑土体参数以... 详细信息

为预防土体发生主动坍塌破坏和被动挤出破坏,研究挡土墙需提供的合理支护力范围,基于极限分析上限法构建挡土墙的主动坍塌和被动挤出2种失效模式,根据虚功率方程求解主动土压力和被动土压力,得到支护力范围。在此基础上,考虑土体参数以及支护力的随机性,建立挡土墙的多失效模式可靠度模型,采用响应面法求解了可靠度,并且引入目标可靠指标获取支护力范围。研究结果表明:与单一失效模式下的结果相比较,基于多失效模式所得到的结果更优。建议采用多失效模式可靠度模型分析挡土墙的稳定性,所得到的支护力范围更合理。

关键词：多失效模式响应面法主动土压力被动土压力可靠指标

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危险货物道路运输风险评估的集对模型及应用

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中国安全科学学报 2019年第1期29卷 173-179页

作者：周荣义林金玉刘勇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 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201

为解决现有危险货物道路运输风险评估方法的不足,在考虑危险货物道路运输风险的不确定性、随机性和动态性特征的基础上,建立基于区间层次分析法(IAHP)和集对分析法(SPA)的风险评估模型。首先给出危险货物道路运输风险评估模型及评估的... 详细信息

为解决现有危险货物道路运输风险评估方法的不足,在考虑危险货物道路运输风险的不确定性、随机性和动态性特征的基础上,建立基于区间层次分析法(IAHP)和集对分析法(SPA)的风险评估模型。首先给出危险货物道路运输风险评估模型及评估的基本步骤,根据危险品道路运输风险影响因素建立风险评估指标体系,利用区间层次分析法(IAHP)计算指标权重;然后采用SPA法研究危险品道路运输风险指标及其评估等级的同异反确定不确定特性,并利用联系度和集对势分析定量给出风险等级及风险因素的动态变化;最后以某企业近段的危险货物道路运输过程为例,利用所建模型评估风险并计算分析。结果表明:SPA可识别风险因素的变化趋势,风险评估结果与道路运输实际风险情况基本符合。

关键词：区间层次分析法(IAHP) 集对分析法(SPA) 集对势危险货物道路运输风险评估

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非饱和浅埋隧道稳定性的上限分析

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采矿与安全工程学报 2019年第6期36卷 1161-1167页

作者：王成洋傅鹤林张佳华中南大学土木工程学院湖南长沙410075 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煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

考虑土体的非饱和性质,采用极限分析上限法研究非饱和浅埋隧道环形开挖面的稳定性。基于已有的研究成果,构建非饱和浅埋隧道环形开挖面的破坏模式及相容速度场。根据外力功率等于内能耗散率建立功率方程,推导拱顶和边墙围岩压力的解析解... 详细信息

考虑土体的非饱和性质,采用极限分析上限法研究非饱和浅埋隧道环形开挖面的稳定性。基于已有的研究成果,构建非饱和浅埋隧道环形开挖面的破坏模式及相容速度场。根据外力功率等于内能耗散率建立功率方程,推导拱顶和边墙围岩压力的解析解,并通过序列二次规划算法得到围岩压力的最优上限解。将饱和与非饱和2种情况下浅埋隧道的围岩压力进行对比,相对差值非常显著,体现了在工程中考虑土体非饱和特性的必要性。此外,分析了非饱和土体参数对浅埋隧道围岩压力和破裂面的影响。

关键词：浅埋隧道非饱和土基质吸力极限分析围岩压力

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金刚石串珠绳锯切缝煤层实验装置的研制

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矿业工程研究 2021年第3期36卷 34-39页

作者：汤铸李树清黄飞朱颜平杨党震湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制国家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 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 六盘水师范学院矿业与土木工程学院贵州六盘水553004

为解决传统绳锯实验机具与采矿相似模拟台架难匹配的问题,研制一种金刚石串珠绳锯切缝煤层的实验装置,用于绳锯连续割缝煤层卸压机理的研究.根据绳锯切缝煤层现场布置方式及结构特点,设计并改装绳锯切缝煤层相似模拟实验装置,经多次实... 详细信息

为解决传统绳锯实验机具与采矿相似模拟台架难匹配的问题,研制一种金刚石串珠绳锯切缝煤层的实验装置,用于绳锯连续割缝煤层卸压机理的研究.根据绳锯切缝煤层现场布置方式及结构特点,设计并改装绳锯切缝煤层相似模拟实验装置,经多次实验证明,该装置结构简单、绕绳方式灵活、操控方便,可实现煤层水平连续切缝.基于该实验装置的绕绳方式和串珠绳的线弹性,分析实验中绳锯进给状态时串珠绳受拉后弹性形变的总长,据此给出串珠绳张紧力的计算方法.研究结果表明:该装置选用初始总长6000 mm直径2 mm的串珠绳进行实验,弓角18°时串珠绳总长6014 mm,张紧力为0.197 kN,可以满足绳锯连续切缝煤层相似模拟实验的要求.

关键词：金刚石串珠绳锯煤层切缝张紧力实验装置

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软弱破碎围岩分次压实力学特性试验分析

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岩土力学 2019年第7期40卷 2703-2712页

作者：王平朱永建余伟健任恒黄钟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 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤炭清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

由于煤矿再生岩体围岩结构和成分进行了重组,其力学特性将发生本质变化。根据再生岩体压实成岩过程中破碎岩体多次受压的实际情况,采用广西州景煤矿再生顶板破碎围岩进行有侧限条件的分次压实试验。结果表明:分次压缩过程可分为压实破... 详细信息

由于煤矿再生岩体围岩结构和成分进行了重组,其力学特性将发生本质变化。根据再生岩体压实成岩过程中破碎岩体多次受压的实际情况,采用广西州景煤矿再生顶板破碎围岩进行有侧限条件的分次压实试验。结果表明:分次压缩过程可分为压实破碎、压实应力记忆和压密固结3个阶段。在第1次压缩时,压实特性曲线呈线性变化,后续压实特性曲线逐渐向指数形式转变,而"压实应力记忆"阶段表现为多项式变化。在侧限压缩条件下,提出以最小势能原理作为判定不规则岩样挤压破碎判据。破碎岩样压缩特性受压实次数和装岩高度的影响,破碎岩样分次压实次数越多,累积压缩应变越大,后续压缩时的应力增量越大。装岩高度越大,压缩至相同压应力时,累积总应变越大。压实应力达到一定程度,不同粗粒径破碎岩样的粒径分布规律趋于一致,据此建立了破碎岩样粒径分布与工程中破碎岩体压实程度之间的相关关系。

关键词：破碎岩样分次压实压实特征粒径分布

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固体充填回收房式煤柱塑性区及应力演化特征

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采矿与安全工程学报 2019年第3期36卷 609-616页

作者：安百富余伟健吴根水王彩龙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 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 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 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201

为了提供综合机械化固体充填回收房式煤柱采场围岩稳定性控制的理论依据,分析得到了风积沙和黄土混合物料的力学特性和最佳配比,研究了充填物料所受不同初始夯实力、液压支架组对采场煤柱塑性区及应力分布的影响规律。结果表明:随着工... 详细信息

为了提供综合机械化固体充填回收房式煤柱采场围岩稳定性控制的理论依据,分析得到了风积沙和黄土混合物料的力学特性和最佳配比,研究了充填物料所受不同初始夯实力、液压支架组对采场煤柱塑性区及应力分布的影响规律。结果表明:随着工作面推进距离的增加,煤柱塑性区最大截面积及煤柱所受应力逐渐增大并趋近于某一定值,且随着充填物料所受初始夯实力的增大,煤柱塑性区最大截面积及煤柱上最大压应力逐渐减小;液压支架可减少工作面周围煤柱的压应力及塑性区发育范围,但影响较小,且随着充填物料所受初始夯实力的增大,液压支架的作用逐渐减弱。结合分析结果和工程实际,设计采空区充填致密度临界值为1 684.70 kg/m^3。

关键词：固体充填房式煤柱初始夯实力液压支架充填致密度

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极近距离煤层合层开采沿空留巷围岩控制技术

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能源与环保 2025年第3期47卷 258-263页

作者：廖洪波王平吕建华郭海军何先文杨林赵俊四川川煤华荣能源有限责任公司小河嘴煤矿四川达州635000 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

针对极近距离煤层群合层开采沿空留巷围岩难以控制的实际情况,结合现场调研、理论分析等手段,探讨了沿空巷道围岩变形机理,提出沿空留巷原理与技术,进行了工程实践。结果表明,非均匀变形的半煤岩体围岩,软弱破碎的复合顶板以及合层开采... 详细信息

针对极近距离煤层群合层开采沿空留巷围岩难以控制的实际情况,结合现场调研、理论分析等手段,探讨了沿空巷道围岩变形机理,提出沿空留巷原理与技术,进行了工程实践。结果表明,非均匀变形的半煤岩体围岩,软弱破碎的复合顶板以及合层开采强烈的开采扰动是造成极近距离薄煤层合层开采沿空留巷围岩支护困难的主要原因;建立了沿空留巷理论模型;提出了“切顶卸压→应力再平衡,支护体与支撑体协同承载→结构再稳定”的控制原理;形成了“超前加强顶帮支护+切顶卸压+钢管混凝土柱+11号矿工钢+采后巷道分区域加强支护”的沿空留巷技术。工程实践表明,该技术能有效控制小河嘴煤矿-12110运输巷沿空留巷围岩的稳定。

关键词：极近距离煤层合层开采沿空留巷围岩控制

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动力扰动下全长黏结锚杆的力学响应特性

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岩土力学 2019年第3期40卷 942-950,1004页

作者：吴秋红赵伏军王世鸣周志华王斌李玉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 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201

深部岩体工程中,锚杆在围岩变形后处于高承载应力状态,受到爆破振动、矿震等动载荷作用后极易失效,因此,亟待研究动力扰动下锚杆的力学响应机制。基于SHPB试验平台,自行研发了一套研究锚杆动力响应的试验装置,开展动力扰动下全长黏结锚... 详细信息

深部岩体工程中,锚杆在围岩变形后处于高承载应力状态,受到爆破振动、矿震等动载荷作用后极易失效,因此,亟待研究动力扰动下锚杆的力学响应机制。基于SHPB试验平台,自行研发了一套研究锚杆动力响应的试验装置,开展动力扰动下全长黏结锚杆的力学响应特性研究。结果表明:初始动载荷作用下锚杆滑移量随着入射能的增加而增加,锚杆中应力波的波峰值随着传播距离的增加而逐渐减小,当应力波传播至锚杆最里端时,应力波峰值衰减较大;第2次动载荷后锚杆SG1处与SG2处应力波峰值差明显比第1次减小,表明动载荷下锚固界面从锚杆外端开始损伤;锚杆失效与锚固界面损伤有关,锚杆承载后初次受到动载荷的影响导致锚固界面产生损伤,损伤锚固段又受到外部载荷(如二次冲击、岩体挤压)作用时会进一步劣化,其不能抵抗围岩的变形而失效。研究结果为揭示锚杆支护失效行为,采取合理的设计与施工提供新的思路。

关键词：动力扰动高应力分离式霍普金森压杆全长黏结锚杆力学响应

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Hoek-Brown破坏准则与地震效应下主动土压力上限解

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2020年第2期35卷 44-50页

作者：彭学军傅鹤林王成洋张佳华中铁五局集团第一工程有限责任公司湖南长沙410117 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 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

基于已有破坏模式,采用拟静力法引入地震力,构建了地震破坏下主动土压力的计算模型.分析破坏体的受力状态,根据极限分析上限定理计算外力功率和内能耗散率,建立功率方程求解地震作用下主动土压力的上限解.分析Hoek-Brown破坏准则参数和... 详细信息

基于已有破坏模式,采用拟静力法引入地震力,构建了地震破坏下主动土压力的计算模型.分析破坏体的受力状态,根据极限分析上限定理计算外力功率和内能耗散率,建立功率方程求解地震作用下主动土压力的上限解.分析Hoek-Brown破坏准则参数和地震加速度系数对主动土压力的影响,并且给出了主动土压力变化图以及破裂面的位置.本文方法可以为类似工程的抗震设计提供新思路.

关键词：拟静力法 Hoek-Brown破坏准则主动土压力上限解破裂面

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