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地下工程细水泥与普通水泥灌浆对比试验研究
1
作者 荆少东 丁长栋 +2 位作者 贾春磊 张宜虎 朱瑜劼 《岩土工程技术》 2025年第2期305-310,共6页
水封洞库、储气库、引水隧洞等地下工程对区域渗流场控制均有严格要求,灌浆是控制工程区域渗流场的重要方式。不同地质条件下的岩体可灌性不同,对灌浆材料的粒径敏感性也不同,需要开展相关试验论证,为工程施工提供科学依据。依托某水封... 水封洞库、储气库、引水隧洞等地下工程对区域渗流场控制均有严格要求,灌浆是控制工程区域渗流场的重要方式。不同地质条件下的岩体可灌性不同,对灌浆材料的粒径敏感性也不同,需要开展相关试验论证,为工程施工提供科学依据。依托某水封洞库灌浆施工,通过开展超细水泥、湿磨细水泥与普通水泥灌浆对比试验,研究不同类型灌浆材料在该工程中的适用性。试验结果表明:当岩体透水率较大时,超细水泥、湿磨细水泥与普通水泥三种灌浆材料渗控效果差异不明显,相同岩体透水率条件下,采用不同材料灌浆,单位耗灰量总体一致;灌浆压力增大,灌浆孔的单位耗灰量显著增加,灌浆实施效果显著提升;当岩体透水率很小,采用超细水泥或湿磨细水泥能够进一步降低围岩渗水量。因此,在依托工程中无需大范围采用超细水泥和湿磨细水泥进行灌浆,在普通水泥可灌性不强的特殊情况下,建议采用超细水泥和湿磨细水泥灌浆,同时合理调节灌浆压力,以显著改善灌浆效果。 展开更多
关键词 地下工程 灌浆试验 普通水泥 超细水泥 湿磨细水泥
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许疃煤矿采区上山保护煤柱留设尺寸研究 被引量：6
2
作者 丁长栋 李志华 张成辉 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第11期90-92,共3页
以淮北矿业集团许疃煤矿为例,为确定采区上山保护煤柱合理的宽度,利用FLAC3D5.0软件对回采引起的上山巷道支承压力变化、上山巷道变形等进行了数值模拟研究,分析了上山巷道受采动影响情况,最终确定了82采区回风上山巷道的保护煤柱宽度应... 以淮北矿业集团许疃煤矿为例,为确定采区上山保护煤柱合理的宽度,利用FLAC3D5.0软件对回采引起的上山巷道支承压力变化、上山巷道变形等进行了数值模拟研究,分析了上山巷道受采动影响情况,最终确定了82采区回风上山巷道的保护煤柱宽度应为60~65 m,并且取得了良好的工程实践效果。 展开更多
关键词 保护煤柱 FLAC软件 数值模拟
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深部矩形回采巷道围岩变形破坏的尺寸效应研究 被引量：6
3
作者 陈登红 华心祝 +1 位作者 丁长栋 卢小雨 《煤炭工程》 北大核心 2016年第7期89-92,共4页
以三种相似配比材料分别制作淮南矿区丁集煤矿13-1煤及其直接顶(底)、老顶(底),在实验室深部巷道围岩破裂机理及支护技术模拟试验装置内进行大、小两种不同断面的矩形回采巷道真三轴加载试验。模型试验结果表明:应力梯度加载到一定程度... 以三种相似配比材料分别制作淮南矿区丁集煤矿13-1煤及其直接顶(底)、老顶(底),在实验室深部巷道围岩破裂机理及支护技术模拟试验装置内进行大、小两种不同断面的矩形回采巷道真三轴加载试验。模型试验结果表明:应力梯度加载到一定程度时,大、小断面巷道围岩应变都经历了"浅部拉深部压应变,存在零应变点",大断面应变明显大于小断面应变值;大、小断面底鼓达到峰值时的压力不同,前者小于后者,但最终位移量相当,分别为800mm、725mm;深部开采条件下大断面变形量大,矿压实测结果与试验结果吻合。综合研究表明:特定开掘尺寸及支护强度下,大断面预留大变形是深部矩形回采巷道围岩稳定性控制的有效途径。 展开更多
关键词 深部开采 矩形回采巷道 围岩变形 模型试验 尺寸效应
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深埋回采巷道围岩塑性区演化规律研究 被引量：1
4
作者 陈登红 华心祝 丁长栋 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期309-315,337,共8页
基于某矿地应力实测结果,在拟定回采巷道开掘方案及支护参数的前提下,采用Hoekbrown准则、＂当量半径＂简化、弹塑性平衡理论计算得到巷道掘进支护后围岩塑性区半径公式,假定其他因素不变代入支护强度、侧压系数后得到巷道初掘期间不同... 基于某矿地应力实测结果,在拟定回采巷道开掘方案及支护参数的前提下,采用Hoekbrown准则、＂当量半径＂简化、弹塑性平衡理论计算得到巷道掘进支护后围岩塑性区半径公式,假定其他因素不变代入支护强度、侧压系数后得到巷道初掘期间不同部位塑性区与p0、λ耦合关系曲线,为巷道布置及支护强度定量设计提供重要的参数;回采期间假定前两者已定,得到工作面前方14-44 m巷道内围岩塑性区随地质强度因素GSI、支承压力P＇变化的演化规律。通过UDEC大变形数值模拟计算获得工作面前方巷道围岩塑性区演化规律和同距离段理论计算结果基本吻合。对掘进、回采期间矿压观测结果表明,基于实测地应力的深埋回采巷道围岩塑性区演化规律研究具有针对性、定量性及实用性,能为巷道布置、支护参数设计及围岩稳定性判定提供可靠的依据。 展开更多
关键词 塑性区 深埋回采巷道 HOEK-BROWN准则 UDEC
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建筑垃圾再生骨料膏体充填采空区技术分析 被引量：1
5
作者 张成辉 丁长栋 李子龙 《山东煤炭科技》 2016年第9期21-22,25,共3页
针对目前存在的建筑垃圾处理和煤矿采空区充填等难题,本文从理论上详细分析了以建筑垃圾再生骨料膏体充填采空区的可行性,并提出了一种基于建筑垃圾再生骨料的膏体充填系统,总结了建筑垃圾再生骨料膏体充填采空区技术在实际应用过程中... 针对目前存在的建筑垃圾处理和煤矿采空区充填等难题,本文从理论上详细分析了以建筑垃圾再生骨料膏体充填采空区的可行性,并提出了一种基于建筑垃圾再生骨料的膏体充填系统,总结了建筑垃圾再生骨料膏体充填采空区技术在实际应用过程中需要解决的两个问题,对相似条件下建筑垃圾处理和采空区充填有一定的参考价值。 展开更多
关键词 建筑垃圾 再生骨料 采空区 膏体充填
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橡胶-砂混凝土耗能特性智能预测模型研究
6
作者 梅贤丞 马亚丽娜 +4 位作者 李建贺 丁长栋 陈兴强 崔臻 白强强 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期113-120,126,共9页
研究目的:减震层结构设计是保障西部强震区地下工程结构稳定的重要措施,而减震材料的发展和应用是丰富减震层结构设计和保障其性能的关键,全面认识橡胶-砂混凝土耗能特性为其有效应用于地下工程减震层奠定基础。本文通过霍普金森压杆试... 研究目的:减震层结构设计是保障西部强震区地下工程结构稳定的重要措施,而减震材料的发展和应用是丰富减震层结构设计和保障其性能的关键,全面认识橡胶-砂混凝土耗能特性为其有效应用于地下工程减震层奠定基础。本文通过霍普金森压杆试验测试橡胶-砂混凝土的耗能性能,并基于试验结果,以反向传播神经网络为基础算法,通过四种不同的群体智能优化算法分别对其进行优化,从而构建四种集成反向传播神经网络-群体智能优化算法的混合智能预测模型。研究结论:(1)影响橡胶-砂混凝土耗能特性的重要程度从高到低依次为:橡胶含量>水泥含量>橡胶粒径;(2)四种混合智能预测模型的最佳种群数量为150(PSO-BPNN)、75(FOA-BPNN)、75(LSO-BPNN)和80(SSA-BPNN);(3)对橡胶-砂混凝土透射能占比预测精度最高的是LSO-BPNN混合智能模型,其他模型预测精度从优到劣依次为:PSO-BPNN、FOA-BPNN、SSA-BPNN;(4)本研究成果可用于研制适用于铁路隧道等地下工程减震材料的橡胶-砂混凝土,为保证铁路隧道安全建造和稳定运营的减震设计提供理论指导依据。 展开更多
关键词 地下工程减震层 橡胶-砂混凝土 耗能特性 智能预测模型
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致密砂岩高围压和高孔隙水压下渗透率演化规律及微观机制 被引量：9
7
作者 丁长栋 张杨 +3 位作者 杨向同 胡大伟 周辉 卢景景 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3300-3308,共9页
深部岩石工程具有高地应力和高水头压力的特点。为了研究岩石在高围压和高孔隙水压条件下渗透率演化规律,选取致密砂岩开展不同围压条件下变孔隙水压的渗流试验。研究结果表明:(1)在所研究的围压范围内(0~50 MPa),随孔隙压力增加,渗透... 深部岩石工程具有高地应力和高水头压力的特点。为了研究岩石在高围压和高孔隙水压条件下渗透率演化规律,选取致密砂岩开展不同围压条件下变孔隙水压的渗流试验。研究结果表明:(1)在所研究的围压范围内(0~50 MPa),随孔隙压力增加,渗透率依次呈现3种不同的变化趋势,即快速增长阶段(围压为10~20 MPa)、缓慢增长阶段(围压为30~40 MPa)和保持恒定阶段(围压为50 MPa);在围压卸载时,由于高围压作用使试样内部产生不可逆变形,导致渗透率具有明显的不可恢复现象,且随围压降低,渗透率恢复存在滞后效应。(2)渗流试验过程中,体积应变和渗透率演化具有较好的一致性。(3)在围压加卸载过程中,高孔隙水压力条件下渗透率对应力的敏感程度和恢复程度均大于低孔隙水压力。(4)偏光显微镜图像从微观角度揭示了试样在围压加卸载过程中产生不可逆变形的内在机制:骨架颗粒相互挤压、错动导致原有微裂隙压缩、孔隙减小甚至坍塌,引起渗透率不可恢复。渗流试验后,纵波波速增大,说明岩石致密性提高,与试样内部微观结构变化具有较好的一致性。 展开更多
关键词 致密砂岩 高围压 高孔隙水压 渗透率 微观机制
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粗糙交叉裂隙非线性渗流特性研究
8
作者 蔡佳豪 郤保平 +3 位作者 董赟盛 张宜虎 丁长栋 刘倩 《矿业安全与环保》 2025年第2期145-152,共8页
交叉裂隙是构成岩体裂隙网络的重要部分,研究交叉裂隙的渗流特性对揭示岩体整个裂隙网络的渗流规律具有重要意义。通过建立交叉裂隙数值模型,设置不同的裂隙粗糙度(Joint Roughness Coefficient,JRC)和交叉角度,求解Navier-Stokes方程,... 交叉裂隙是构成岩体裂隙网络的重要部分,研究交叉裂隙的渗流特性对揭示岩体整个裂隙网络的渗流规律具有重要意义。通过建立交叉裂隙数值模型,设置不同的裂隙粗糙度(Joint Roughness Coefficient,JRC)和交叉角度,求解Navier-Stokes方程,研究交叉裂隙的非线性渗流特性。结果表明:交叉裂隙的水力梯度与流量呈现出非线性关系,均可以用Forchheimer方程拟合;裂隙粗糙度对交叉裂隙的非线性渗流特性影响显著,随着粗糙度的增大,临界雷诺数Re_(c)减小,非达西系数β减小。对局部流动状态进行分析,发现流体流经交叉点后存在明显的偏流效应,水流偏向压力小、速度大的方向,通过计算出口流量比重,验证了这一现象的存在。比较不同初始流动方向下的最大速度和压力,发现渗流方向对交叉裂隙渗流特性有显著影响。 展开更多
关键词 岩石 交叉裂隙 粗糙度 非线性渗流 临界雷诺数 Forchheimer方程
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