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高强石膏材料配比研究及其在围岩试件(厚壁圆筒)开挖卸荷试验中的应用 被引量:9
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作者 侯公羽 李小瑞 +3 位作者 梁洪垚 梁金平 周蒙辉 崔永科 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期159-166,共8页
研究巷道(隧道)围岩的开挖卸荷效应的有效途径之一是进行小型围岩试件的开挖卸荷试验。为便于制备和掌控小型围岩试件的强度,首先选用高强石膏类材料进行了配比试验,获得了试件强度范围5~20 MPa所对应材料的配比,研究各相似材料成分对... 研究巷道(隧道)围岩的开挖卸荷效应的有效途径之一是进行小型围岩试件的开挖卸荷试验。为便于制备和掌控小型围岩试件的强度,首先选用高强石膏类材料进行了配比试验,获得了试件强度范围5~20 MPa所对应材料的配比,研究各相似材料成分对试件强度的影响规律。其次制作、加工了小型围岩试件(高290 mm、内径为100 mm、外径为200 mm厚壁圆筒型)。采用具有自主知识产权的巷道围岩开挖卸荷模型试验系统,对小型围岩试件进行了缓慢开挖卸荷和破坏的模拟试验。开挖卸荷过程在力学原理上可以模拟实际工程的开挖条件,即先对围岩试件施加轴压、外压和内压,以模拟原岩应力。开挖(即卸荷)时,卸载内压,保持其他两向压力不变。试验过程中采集到围岩试件轴向和切向两个方向的应变数据,获得了开挖卸荷全过程的应变–时间曲线及应变随内外压差的变化关系。试验结果表明,轴向应变和切向应变随卸荷幅度加大而逐渐增大,而且呈现内侧应变大于外侧,试件在卸荷过程中向内膨胀;同一测点其切向应变大于轴向应变。卸荷破坏时围岩试件破坏发展路径朝向洞内即沿径向发生破坏,破坏形态呈现分层破裂现象。 展开更多
关键词 高强石膏材料 配比试验 模型试验 小型围岩试件 开挖卸荷 围岩变形
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深孔爆破切顶对沿空留巷围岩稳定性影响的研究 被引量:21
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作者 胡涛 侯公羽 +4 位作者 李子祥 李柱和 谢冰冰 陈建鹏 崔永科 《矿业科学学报》 2019年第4期299-307,共9页
为了在山西省南阳煤矿3207工作面顺利实施沿空留巷无煤柱开采,在靠近巷旁支护墙的采空区侧进行超前深孔爆破预裂顶板,通过数值模拟计算和现场工业试验,进行了深孔爆破切顶对沿空留巷围岩稳定性影响的研究。以南阳煤矿3207工作面运输巷... 为了在山西省南阳煤矿3207工作面顺利实施沿空留巷无煤柱开采,在靠近巷旁支护墙的采空区侧进行超前深孔爆破预裂顶板,通过数值模拟计算和现场工业试验,进行了深孔爆破切顶对沿空留巷围岩稳定性影响的研究。以南阳煤矿3207工作面运输巷沿空留巷为背景,构建了数值模拟计算模型,计算了留巷的顶、底板位移和墙体、煤帮的位移,分析了留巷围岩的应力分布与变化。数值计算表明,切顶后沿空留巷围岩应力和位移的减小幅度较大,围岩稳定性显著提高。现场工业试验研究表明,深孔爆破切顶能有效地消除悬臂梁顶板对留巷围岩的旋转挤压破坏,有助于沿空留巷结构保持稳定和完整。 展开更多
关键词 深孔爆破切顶 沿空留巷 巷旁支护墙 数值模拟
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卸荷速度对围岩变形影响的试验研究 被引量:8
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作者 侯公羽 梁金平 +1 位作者 周蒙辉 崔永科 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1011-1019,共9页
巷道/隧道围岩的开挖卸荷效应,直接关系到围岩稳定、支护设计和施工工艺的选择。利用自主研发的开挖卸荷试验系统,对水泥砂浆制作的厚壁圆筒小型围岩试件进行了快、慢速卸荷试验研究,获得小型围岩试件在开挖卸荷过程中的变形规律与破坏... 巷道/隧道围岩的开挖卸荷效应,直接关系到围岩稳定、支护设计和施工工艺的选择。利用自主研发的开挖卸荷试验系统,对水泥砂浆制作的厚壁圆筒小型围岩试件进行了快、慢速卸荷试验研究,获得小型围岩试件在开挖卸荷过程中的变形规律与破坏形态。试验结果表明:①快、慢速卸荷的径向应变及切向应变与时间的关系曲线表现出明显的3个特征阶段:试件压密阶段、快速变形阶段、卸荷后缓慢变形阶段。②同一横断面处,内侧的切向应变对卸荷作用反应更快、更显著,变形量更大。径向内侧产生的变形总量均大于外侧,而轴向内侧产生的变形总量小于外侧。③无论快速或慢速卸荷,同一测点处,切向应变最大,占据重要地位。径向变形集中在卸荷阶段产生,轴向变形集中在卸荷后维持阶段产生。④卸荷阶段,随着压差增大,慢速卸荷的切向、轴向应变呈加速发展趋势,内、外侧径向应变差值约为200×10^(-6)。快速卸荷的切向、轴向应变呈收敛发展趋势,内、外侧径向应变基本相同。维持阶段,快、慢速卸荷切向、轴向内外侧偏差持续增大。快速卸荷时内、外侧径向应变在维持阶段才开始区别开来,且差值越来越大。⑤试件压缩高度变低,且外侧出现环状贯通面并伴随劈裂破坏,在内壁出现片状剪切破坏区;横断面出现两个类似于圆环破坏带的破坏区。 展开更多
关键词 卸荷速度 围岩变形 开挖卸荷 小型围岩试件 破坏特征
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