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RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统
被引量：
10
1
作者
王波
刘重阳
+2 位作者
陈学习
陆长亮
黄子康
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第S02期484-491,共8页
深部煤炭资源开采面临着高地应和强扰动等问题,进行岩石流变扰动效应的相关研究是解决问题的关键。为了进一步深入研究岩石流变扰动效应,根据试验需求和以往试验系统的不足,研制了RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统,该系统主要包括试...
深部煤炭资源开采面临着高地应和强扰动等问题,进行岩石流变扰动效应的相关研究是解决问题的关键。为了进一步深入研究岩石流变扰动效应,根据试验需求和以往试验系统的不足,研制了RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统,该系统主要包括试验仪主机、扰动加载装置、逐级加载辅助装置及测试分析系统4部分。其中,试验仪主机应用杠杆原理,采用两级杠杆扩力,扩力比为1∶100,可为试验提供长期而稳定的轴压;扰动加载装置采用弹簧和行程开关的组合设计,缩减了约1/2的冲击砝码随机往复振荡时间,使获得的试验数据更加准确;逐级加载辅助装置应用定滑轮与吊桶的组合设计,帮助试验仪实现低等级连续缓慢的逐级加载功能,为试验提供必要条件;测试分析系统由动态测试信号分析系统和各类型传感器组成,可对应力、应变、冲击扰动进行动态监测。通过岩石单轴流变及其扰动效应试验验证了RRTS-Ⅳ型试验系统性能。试验结果表明,应用RRTS-Ⅳ型试验系统取得的试验结果符合前人的理论和研究成果,且性能优于以往试验系统。RRTS-Ⅳ型试验系统适用于岩石流变及其扰动效应相关试验研究。
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关键词
岩石流变扰动效应
试验系统
扰动
加载
逐级加载
试验验证
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职称材料
流变扰动效应下红砂岩敏感邻域范围试验研究
被引量：
1
2
作者
王波
任永政
+5 位作者
田志银
马世纪
高翔宇
孙宏旭
王军
黄万朋
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第4期255-265,共11页
深部岩体受到“强扰动”和“高地压”的影响,失稳致灾的风险逐渐增加。开展流变扰动效应理论研究是深部岩体稳定性控制的关键环节。其中,岩石流变扰动效应敏感邻域范围的识别与分析是重要组成部分。本研究在不同围压条件下通过细分红砂...
深部岩体受到“强扰动”和“高地压”的影响,失稳致灾的风险逐渐增加。开展流变扰动效应理论研究是深部岩体稳定性控制的关键环节。其中,岩石流变扰动效应敏感邻域范围的识别与分析是重要组成部分。本研究在不同围压条件下通过细分红砂岩流变的轴向应力等级,选取岩石流变扰动效应下具有标志性的累计残余变形发展阶段(衰减阶段、近似等速阶段及加速阶段),结合流变扰动效应下其与岩石微观孔隙结构动力响应的一致相关性,多角度分析红砂岩流变扰动效应敏感邻域的演化特征。研究结果表明:①在不同围压条件下,红砂岩流变扰动累计残余变形的发展阶段表现出与静态流变相似的特征。随着围压的增加,其不同阶段的反应特征和速率都会发生显著变化,从而对岩体的稳定性和强度产生一定影响。②利用岩石流变扰动敏感性相关系数,进一步将红砂岩流变扰动敏感邻域划分为弱敏感区和强敏感区,并指出弱敏感区应作为流变岩体稳定性防护的关键阶段。③综合不同围压条件下的宏微观损伤演化特征响应分析,围压增大会导致红砂岩流变扰动敏感邻域范围的收缩和弱敏感区间的减少,加速了向强敏感区的特征转化。同时,随着围压的增大处于强敏感邻域内红砂岩的破坏发育速率也随之增大。本研究通过岩石流变扰动效应下对红砂岩微观孔隙结构和宏观变形量动力响应的综合分析,多角度揭示红砂岩流变扰动效应敏感邻域的动态演化特征,为深部岩体的安全开采和稳定性评估提供理论依据。
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关键词
岩石流变扰动效应
扰动
敏感邻域
强敏感区
弱敏感区
敏感邻域演化特征
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职称材料
流变扰动条件下岩石微观损伤试验研究
被引量：
1
3
作者
王波
任永政
+4 位作者
田志银
马世纪
王军
黄万朋
王灵
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期852-861,共10页
高地应力与开采扰动2个因素会导致深部岩体的变形失稳破坏,在高地应力作用下深部岩体进入强度极限邻域,进入强度极限邻域的岩体对开采扰动非常敏感,开展岩石流变扰动效应微观损伤试验相关研究是解决问题的关键。为满足研究过程中的试验...
高地应力与开采扰动2个因素会导致深部岩体的变形失稳破坏,在高地应力作用下深部岩体进入强度极限邻域,进入强度极限邻域的岩体对开采扰动非常敏感,开展岩石流变扰动效应微观损伤试验相关研究是解决问题的关键。为满足研究过程中的试验需求,研发了岩石流变扰动效应微观损伤试验系统,该试验系统通过对扰动加载装置的升级改造完成了试验仪主机的优化,拓展了岩石流变扰动效应微观损伤试验功能,采用该试验系统进行了相应的试验研究。试验结果表明:①岩石流变扰动效应微观损伤试验系统性能可靠,适用于岩石流变扰动效应微观损伤试验的相关研究;②当岩石进入强度极限邻域时,试件孔径大于1μm的大尺寸孔隙增长幅度远大于孔径小于1μm的小尺寸孔隙的增长幅度和孔隙压密幅度,造成岩石内部不可逆损伤;③不同围压流变扰动条件下,当试件处于强度极限邻域外时,围压对试件孔隙的扩张发育有一定的抑制作用,试件内部孔隙的压密幅度要大于其扩张幅度,而随着围压增大,进入强度极限邻域时,围压的存在一定程度上加快了孔隙的扩张发育,试件内部孔隙以扩张发育为主导;④确定了岩石进入强度极限邻域的微观判别标准,即当流变扰动条件下孔径大于1μm的大尺寸孔隙占比量增长幅度升高显著时,表明岩石已进入强度极限邻域。
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关键词
岩石流变扰动效应
微观损伤
核磁共振
强度极限邻域
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职称材料
题名
RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统
被引量：
10
1
作者
王波
刘重阳
陈学习
陆长亮
黄子康
机构
华北科技学院安全工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第S02期484-491,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51574124)
河北省自然科学基金资助项目(E2019508088)
中央高校基本科研业务费资助项目(3142018034)。
文摘
深部煤炭资源开采面临着高地应和强扰动等问题,进行岩石流变扰动效应的相关研究是解决问题的关键。为了进一步深入研究岩石流变扰动效应,根据试验需求和以往试验系统的不足,研制了RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统,该系统主要包括试验仪主机、扰动加载装置、逐级加载辅助装置及测试分析系统4部分。其中,试验仪主机应用杠杆原理,采用两级杠杆扩力,扩力比为1∶100,可为试验提供长期而稳定的轴压;扰动加载装置采用弹簧和行程开关的组合设计,缩减了约1/2的冲击砝码随机往复振荡时间,使获得的试验数据更加准确;逐级加载辅助装置应用定滑轮与吊桶的组合设计,帮助试验仪实现低等级连续缓慢的逐级加载功能,为试验提供必要条件;测试分析系统由动态测试信号分析系统和各类型传感器组成,可对应力、应变、冲击扰动进行动态监测。通过岩石单轴流变及其扰动效应试验验证了RRTS-Ⅳ型试验系统性能。试验结果表明,应用RRTS-Ⅳ型试验系统取得的试验结果符合前人的理论和研究成果,且性能优于以往试验系统。RRTS-Ⅳ型试验系统适用于岩石流变及其扰动效应相关试验研究。
关键词
岩石流变扰动效应
试验系统
扰动
加载
逐级加载
试验验证
Keywords
effect of rock rheological disturbance
testing system
disturbance loading
step by step loading
test verification
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
流变扰动效应下红砂岩敏感邻域范围试验研究
被引量：
1
2
作者
王波
任永政
田志银
马世纪
高翔宇
孙宏旭
王军
黄万朋
机构
华北科技学院应急技术与管理学院
华北科技学院矿山安全学院
山东建筑大学土木工程学院
山东科技大学能源与矿业工程学院
出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第4期255-265,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52274121)
河北省自然科学基金资助项目(E2022508023)
中央引导地方科技发展基金资助项目(226Z4101G)。
文摘
深部岩体受到“强扰动”和“高地压”的影响,失稳致灾的风险逐渐增加。开展流变扰动效应理论研究是深部岩体稳定性控制的关键环节。其中,岩石流变扰动效应敏感邻域范围的识别与分析是重要组成部分。本研究在不同围压条件下通过细分红砂岩流变的轴向应力等级,选取岩石流变扰动效应下具有标志性的累计残余变形发展阶段(衰减阶段、近似等速阶段及加速阶段),结合流变扰动效应下其与岩石微观孔隙结构动力响应的一致相关性,多角度分析红砂岩流变扰动效应敏感邻域的演化特征。研究结果表明:①在不同围压条件下,红砂岩流变扰动累计残余变形的发展阶段表现出与静态流变相似的特征。随着围压的增加,其不同阶段的反应特征和速率都会发生显著变化,从而对岩体的稳定性和强度产生一定影响。②利用岩石流变扰动敏感性相关系数,进一步将红砂岩流变扰动敏感邻域划分为弱敏感区和强敏感区,并指出弱敏感区应作为流变岩体稳定性防护的关键阶段。③综合不同围压条件下的宏微观损伤演化特征响应分析,围压增大会导致红砂岩流变扰动敏感邻域范围的收缩和弱敏感区间的减少,加速了向强敏感区的特征转化。同时,随着围压的增大处于强敏感邻域内红砂岩的破坏发育速率也随之增大。本研究通过岩石流变扰动效应下对红砂岩微观孔隙结构和宏观变形量动力响应的综合分析,多角度揭示红砂岩流变扰动效应敏感邻域的动态演化特征,为深部岩体的安全开采和稳定性评估提供理论依据。
关键词
岩石流变扰动效应
扰动
敏感邻域
强敏感区
弱敏感区
敏感邻域演化特征
Keywords
rock rheological disturbance effect
disturbance-sensitive neighboring area
strongly sensitive area
weakly sensitive area
evolutionary characteristics of the sensitive neighboring area
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
流变扰动条件下岩石微观损伤试验研究
被引量：
1
3
作者
王波
任永政
田志银
马世纪
王军
黄万朋
王灵
机构
华北科技学院应急技术与管理学院
山东建筑大学土木工程学院
山东科技大学能源与矿业工程学院
出处
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024年第S2期852-861,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52274121)
河北省自然科学基金资助项目(E2022508023)
中央引导地方科技发展基金资助项目(226Z4101G)。
文摘
高地应力与开采扰动2个因素会导致深部岩体的变形失稳破坏,在高地应力作用下深部岩体进入强度极限邻域,进入强度极限邻域的岩体对开采扰动非常敏感,开展岩石流变扰动效应微观损伤试验相关研究是解决问题的关键。为满足研究过程中的试验需求,研发了岩石流变扰动效应微观损伤试验系统,该试验系统通过对扰动加载装置的升级改造完成了试验仪主机的优化,拓展了岩石流变扰动效应微观损伤试验功能,采用该试验系统进行了相应的试验研究。试验结果表明:①岩石流变扰动效应微观损伤试验系统性能可靠,适用于岩石流变扰动效应微观损伤试验的相关研究;②当岩石进入强度极限邻域时,试件孔径大于1μm的大尺寸孔隙增长幅度远大于孔径小于1μm的小尺寸孔隙的增长幅度和孔隙压密幅度,造成岩石内部不可逆损伤;③不同围压流变扰动条件下,当试件处于强度极限邻域外时,围压对试件孔隙的扩张发育有一定的抑制作用,试件内部孔隙的压密幅度要大于其扩张幅度,而随着围压增大,进入强度极限邻域时,围压的存在一定程度上加快了孔隙的扩张发育,试件内部孔隙以扩张发育为主导;④确定了岩石进入强度极限邻域的微观判别标准,即当流变扰动条件下孔径大于1μm的大尺寸孔隙占比量增长幅度升高显著时,表明岩石已进入强度极限邻域。
关键词
岩石流变扰动效应
微观损伤
核磁共振
强度极限邻域
Keywords
rock rheological disturbance effect
microscopic damage
NMR
strength limit neighborhood
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
RRTS-Ⅳ型岩石流变扰动效应试验系统
王波
刘重阳
陈学习
陆长亮
黄子康
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
10
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职称材料
2
流变扰动效应下红砂岩敏感邻域范围试验研究
王波
任永政
田志银
马世纪
高翔宇
孙宏旭
王军
黄万朋
《煤炭科学技术》
北大核心
2025
1
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下载PDF
职称材料
3
流变扰动条件下岩石微观损伤试验研究
王波
任永政
田志银
马世纪
王军
黄万朋
王灵
《煤炭学报》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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