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Numerical Analysis on Displacement Law of Discontinuous Rock Mass in Broken Rock Zone for Deep Roadways 被引量:5
1
作者 靖洪文 许国安 马世志 《Journal of China University of Mining and Technology》 2001年第2期132-137,共6页
On the basis of the characteristics of broken rock zone, using the program of "discontinuous deformation analysis(DDA)", the changing law of influential factors of discontinuous rock mass in large broken roc... On the basis of the characteristics of broken rock zone, using the program of "discontinuous deformation analysis(DDA)", the changing law of influential factors of discontinuous rock mass in large broken rock zone was researched quantitatively for the first time. Based on the results of computation, the concept of "key part"of roadways and its stability criterion were brought forward, and it was pointed out that in inclined coal and rock seams the"key parts"of roadways are the upper side and the floor of surrounding rocks, especially the former. 展开更多
关键词 deep mining discontinuous rock mass broken rock zone DISPLACEMENT
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THE THEORY OF SUPPORTING BROKEN ZONE IN SURROUNDING ROCK 被引量:3
2
作者 董方庭 郭志宏 兰冰 《Journal of China University of Mining and Technology》 1991年第1期64-71,共8页
The first topic discussed in this paper is to evaluate the present supporting theories,among which the typical two are collapse arch and elasto-plastic theories. The former is rather limited in practical application,a... The first topic discussed in this paper is to evaluate the present supporting theories,among which the typical two are collapse arch and elasto-plastic theories. The former is rather limited in practical application,and the latter is built up on some assumptions which is inconsis-tent with the reality,for it is of no need to support a roadway of which the surrounding rock is in elasto-plastic state. The second topic is to prove the objective existence of the broken zone in surrounding rock(BZSR) by a series of laboratory experiments and field measurements. The paper indicates that the object to be supported mainly is the bulking or expanding force resulted from the development of BZSR. This is remarkably different from the existing points of view which have been generally recognized nowadays. So far ,this theory has been tested in supporting more than ten thousand meters roadways located in various strata and has proved itself to have a great technoeconomical benefit. 展开更多
关键词 roadway support rock mass strengthening roadway deformation broken zone surrounding rock
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软破矿岩崩落法采场大高跨切割槽形成技术研究与应用
3
作者 秦国玉 龚臻 +5 位作者 谭宝会 张刚刚 粟登峰 陈帮洪 王惠芬 张志贵 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期37-47,共11页
在采场中形成质量合格的切割槽是保障无底柱分段崩落法矿石回采效果的重要基础。以龙首矿西二采区需要在软破矿岩条件下形成切割槽为工程背景,提出了一种在切割平巷中先借助楔形炮排掏槽再利用直立平行炮排扩槽的无井成槽方案,并在现场... 在采场中形成质量合格的切割槽是保障无底柱分段崩落法矿石回采效果的重要基础。以龙首矿西二采区需要在软破矿岩条件下形成切割槽为工程背景,提出了一种在切割平巷中先借助楔形炮排掏槽再利用直立平行炮排扩槽的无井成槽方案,并在现场进行了前期应用。应用结果表明:楔形掏槽爆破质量对于整个切割槽形成效果起决定性作用,当楔形掏槽跨度一定时,楔形掏槽高度越大,所受的爆破夹制作用越明显;在西二采区矿岩条件下,当楔形掏槽跨度为15 m时,有效掏槽高度为15~18 m,无法满足崩落法采场最末分段需要形成高度27.3 m、跨度75 m切割槽要求。为此,针对该成槽方案展开进一步研究,提出了加大楔形掏槽跨度、分次完成楔形掏槽以及加大排间微差爆破间隔等关键性改进技术。并采用ANSYS/LS-DYNA软件对改进后的成槽方案进行了数值模拟研究,验证了改进方案的有效性和可行性。最后在矿山开展了工程实践,顺利在崩落法采场形成了达到设计要求的切割立槽。 展开更多
关键词 软破矿岩 无底柱分段崩落法 大高跨切割槽 无井成槽 楔形掏槽
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煤矿地下水库破碎岩体压实全过程储水性能与演化机制
4
作者 张华 张冰 +3 位作者 张锁 李鹏 张勇 王路军 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期81-89,共9页
为研究冒落带破碎岩体在上覆岩层压力作用下的动态储水性能及演化机制,采用自主研发的可视化装置,对粗砂岩、砂质泥岩和泥岩的破碎岩样进行了侧限压实试验,获取了压实全过程的孔隙率、碎胀系数和空间演化图像。试验结果表明:破碎岩体压... 为研究冒落带破碎岩体在上覆岩层压力作用下的动态储水性能及演化机制,采用自主研发的可视化装置,对粗砂岩、砂质泥岩和泥岩的破碎岩样进行了侧限压实试验,获取了压实全过程的孔隙率、碎胀系数和空间演化图像。试验结果表明:破碎岩体压实过程可分为大空隙压实、小空隙压实、破碎后压实和压实强化4个阶段,其中岩体储水空间变化主要出现在第1、3阶段。由于岩体强度及遇水软化特性差异,3类破碎岩体包含了不同的压实过程及分段特征,进而导致砂质泥岩的储水空隙分别是粗砂岩和泥岩的3.75和7.5倍。随着粒径的增大,破碎岩体稳定性提高,粗砂岩、泥岩、砂质泥岩的空隙率分别增大0.20、0.09和0.04。试验结果可采用颗粒力学进行解释,岩体的压实过程本质上是松散岩块之间的滑移、挤压和力链形成,岩性、覆岩压力、颗粒级配的变化导致了3个阶段的发生次序与颗粒体系接触刚度的差异,进而导致岩体储水系数差异。研究成果可为煤矿地下水库储水能力准确评估提供理论支撑。 展开更多
关键词 地下水库 破碎岩体 压实过程 覆岩压力 颗粒级配 储水性能
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关闭矿井采空区破碎岩体再断裂机制及空隙结构演化特性 被引量:1
5
作者 孟凡非 浦海 +1 位作者 倪宏阳 卞正富 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期104-114,共11页
受“双碳”政策影响,关闭矿井地热开采技术逐渐受到关注。关闭矿井采空区内储热流体提取效率与其渗流特性密切相关,而破碎岩体空隙结构是决定采空区渗流特性的关键因素。因此,需要研究地热开采复杂环境下储热空间破碎岩体空隙结构变形... 受“双碳”政策影响,关闭矿井地热开采技术逐渐受到关注。关闭矿井采空区内储热流体提取效率与其渗流特性密切相关,而破碎岩体空隙结构是决定采空区渗流特性的关键因素。因此,需要研究地热开采复杂环境下储热空间破碎岩体空隙结构变形演化特性。笔者基于颗粒离散元数值方法,建立浸水及侧向约束压缩条件下不同级配的破碎岩体数值模型,分析破碎岩体变形行为及二次断裂演化特性,追踪颗粒从岩体骨架结构剥离及空隙内运移规律。得到如下结论:破碎岩体压实过程应力随应变增长可分为3个阶段:初始阶段(0<ε≤0.175),缓慢增长阶段(0.175<ε≤0.275)以及快速增长阶段(ε>0.275)。快速增长阶段应力-应变曲线出现明显波动,破碎岩体二次断裂及应力重分布现象在该阶段最明显。破碎岩体热储环境下空隙率的变化值与初始空隙率成正比,最大达到0.2。当破碎岩体内岩块粒径悬殊大时,接触键应变能最大,断裂能增长缓慢。岩块与颗粒密集区接触部分断裂分布多,与空隙接触部分断裂分布极少。颗粒未剥离岩块时,随岩块运动,整体运动路径复杂速度较小;颗粒剥离瞬间速度突然增大,与岩块碰撞导致速度改变。当颗粒速度减小到与周围岩块相近时,将造成空隙空间的堵塞。研究结果可为关闭矿井储热空间换热效率评估提供理论依据。 展开更多
关键词 关闭矿井 热储空间 破碎岩体 空隙结构 裂隙分布特征
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复杂破碎巷道支护难度分级方法研究与应用 被引量:1
6
作者 李德贤 王文杰 +2 位作者 黄永祥 张鹏强 朱文韬 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第9期51-57,共7页
为解决复杂破碎巷道支护方式选取缺乏定量化方法和标准、支护效果不稳定等难题,以金川三矿区为例,基于灾变耦合原理得到巷道变形破坏耦合路径,选取岩石强度应力比、矿岩破碎系数及岩体结构等级作为巷道支护难度评价指标,利用改进的LEC... 为解决复杂破碎巷道支护方式选取缺乏定量化方法和标准、支护效果不稳定等难题,以金川三矿区为例,基于灾变耦合原理得到巷道变形破坏耦合路径,选取岩石强度应力比、矿岩破碎系数及岩体结构等级作为巷道支护难度评价指标,利用改进的LEC分级评价方法提出了巷道支护难度分级方法,将支护难度划分为Ⅰ~Ⅳ级。根据所提支护难度分级方法对该矿1 438 m分段进行了快速分级,并依据不同分级结果采取了对应的支护策略,支护效果良好。研究表明:所提巷道支护难度分级方法能够快速实现复杂破碎巷道支护级别分类,具有较高可靠性,为实现巷道安全、经济支护目标提供了技术支撑。 展开更多
关键词 分级支护 复杂巷道 破碎岩体 围岩变形 高地应力
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大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理及效果研究 被引量:2
7
作者 龙赣 王俊 +3 位作者 乔登攀 李子彬 施仁智 张希 《有色金属(矿山部分)》 2024年第3期101-111,124,共12页
大跨度破碎岩体顶板采用预应力锚固支护,能最大程度地维持顶板围岩稳定,因此研究预应力锚固对大跨度破碎岩体顶板的支护机理及支护效果,对于保障破碎岩体下大跨度地下工程、露天大断面隧道工程的长期稳定性具有重要意义。对锚固后锚固... 大跨度破碎岩体顶板采用预应力锚固支护,能最大程度地维持顶板围岩稳定,因此研究预应力锚固对大跨度破碎岩体顶板的支护机理及支护效果,对于保障破碎岩体下大跨度地下工程、露天大断面隧道工程的长期稳定性具有重要意义。对锚固后锚固体强度变化进行力学解析,剖析大跨度破碎岩体顶板预应力锚固支护机理,以云南金厂河多金属矿Ⅳ级破碎岩体大跨度顶板支护难题为工程背景,针对其支护方式建立数值模型进行分析,对FLAC3D软件中结构单元Cable的布置,设计新的三段式布置法,将预应力锚杆(索)在FLAC3D软件层面分为预紧段、自由段、锚固段分别赋予指定参数进行数值计算,建立3组不同支护方式的数值模拟方案对预应力锚固支护效果进行验证。结果表明:预应力锚固后,支护区域顶板受拉应力基本小于破碎岩体顶板抗拉强度,塑性区体积对比普通无预应力支护方案,下降比率达到61.95%,顶板Z方向垂直沉降量降低比率高达83.90%,预应力锚固范围内围岩得到了有效控制。 展开更多
关键词 破碎岩体 大跨度顶板 预应力 支护机理 数值模拟
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积水采空区破碎煤岩体渗流特性试验研究
8
作者 梁军平 《山西煤炭》 2024年第2期60-66,共7页
掌握积水采空区破碎垮落带煤岩体渗流规律对矿井瓦斯安全高效开采至关重要。利用气水两相可调控流动试验系统,采用稳态渗透法开展了积水采空区破碎煤岩体应力-渗透率试验,得到了不同块径、不同积水量条件下渗透参数随轴向载荷的变化特征... 掌握积水采空区破碎垮落带煤岩体渗流规律对矿井瓦斯安全高效开采至关重要。利用气水两相可调控流动试验系统,采用稳态渗透法开展了积水采空区破碎煤岩体应力-渗透率试验,得到了不同块径、不同积水量条件下渗透参数随轴向载荷的变化特征,揭示了积水采空区破碎煤岩体渗流规律。结果表明:煤样应变随着载荷应力的增加逐渐增大;相同积水量条件下,不同块径煤样渗透率随着载荷的增大呈指数式递减;相同块径条件下,不同积水量的煤样渗透率随载荷的增大呈减小的趋势,且随着载荷的增大,积水量对渗透率的影响逐渐减小。 展开更多
关键词 积水采空区 破碎煤岩体 应力特征 渗透率
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富水破碎岩体帷幕注浆模型试验研究 被引量:43
9
作者 张伟杰 李术才 +3 位作者 魏久传 张庆松 张霄 谢道雷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1627-1634,共8页
利用自主研制的三维注浆模型试验系统,开展富水破碎岩体多孔分序帷幕注浆试验,获得注浆扰动下岩体多物理场演化规律:1被注岩体总压力及孔隙水压力变化强烈,历经急剧增长—峰值波动—渐进衰减—趋于稳定的变化阶段;2破碎岩体内部,浆液在... 利用自主研制的三维注浆模型试验系统,开展富水破碎岩体多孔分序帷幕注浆试验,获得注浆扰动下岩体多物理场演化规律:1被注岩体总压力及孔隙水压力变化强烈,历经急剧增长—峰值波动—渐进衰减—趋于稳定的变化阶段;2破碎岩体内部,浆液在隧洞拱顶和拱底位置发生优势劈裂扩散,同时引起洞周收敛位移;3注浆作用下破碎岩体压缩释水导致渗透性能显著降低,表现为分序注浆试验中超孔隙水压力激发程度逐次大幅提高。帷幕注浆试验结束后,揭露、分析了加固体内部特征,研究破碎岩体加固范围非均匀变化规律,归纳总结松散破碎岩体及泥质软弱岩体对应的渗透–劈裂型及微劈裂型两类注浆加固模式,揭示了劈裂浆脉形成的多重注浆叠加机制。基于以上研究工作,利用扫描电子显微镜(SEM)分析固结岩体微观特征,研究表明浆脉–黏土界面具有三维结构,可划分为渗透型和微劈裂型两种类型,网络状微型浆脉的锚固作用增大了界面粗糙度和强度;界面靠近黏土一侧发育损伤裂纹,推测为固结岩体物理力学条件突变位置,为加固岩体潜在破坏环节。研究成果补充和完善了室内注浆模拟试验方法,探索了多孔分序帷幕注浆试验中浆液扩散规律及注浆加固机理,为类似地质环境下岩体注浆提供了理论支撑与技术指导。 展开更多
关键词 富水破碎岩体 帷幕注浆试验 物理场特征 浆脉–黏土界面
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富水破碎岩体注浆加固模拟试验及应用研究 被引量:18
10
作者 李召峰 李术才 +7 位作者 张庆松 蒋宇静 刘人太 杨磊 白继文 沙飞 陈泊涵 吴学震 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2246-2253,共8页
设计了一套适用于富水破碎岩体的注浆加固模拟试验装置。选用PO42.5水泥、SAC42.5水泥和自主研发材料对富水破碎灰岩体进行了注浆加固试验。在分析加固结石体的单轴压缩试验结果的基础上,研究了注浆压力、注浆材料和破碎岩体间泥质充填... 设计了一套适用于富水破碎岩体的注浆加固模拟试验装置。选用PO42.5水泥、SAC42.5水泥和自主研发材料对富水破碎灰岩体进行了注浆加固试验。在分析加固结石体的单轴压缩试验结果的基础上,研究了注浆压力、注浆材料和破碎岩体间泥质充填物对注浆加固效果的影响和作用规律。采用极差分析法确定了影响注浆加固效果的主控因素及各因素间相互作用关系。验证了自主研发材料用于富水破碎岩体注浆加固治理的效果显著优于传统水泥材料。将上述试验结论成功用于指导工程实践,取得了良好的注浆治理效果。 展开更多
关键词 富水破碎岩体 注浆加固 模拟试验 抗压强度
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富水破碎岩质边坡滑塌成因分析及关键处治技术 被引量:6
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作者 罗洪成 梁邦伟 +1 位作者 黄成伟 周舒 《施工技术》 CAS 2018年第9期105-108,共4页
边坡滑塌是高速公路常见病害,其受地质、水文、气候等条件综合影响,成为高速公路建设中的一大难题,它的出现通常会给高速公路建设及运营造成极大的经济损失和强烈的社会负面影响。随着我国西南地区高速公路的快速发展,富水、破碎、岩溶... 边坡滑塌是高速公路常见病害,其受地质、水文、气候等条件综合影响,成为高速公路建设中的一大难题,它的出现通常会给高速公路建设及运营造成极大的经济损失和强烈的社会负面影响。随着我国西南地区高速公路的快速发展,富水、破碎、岩溶等复杂地质水文情况更是常见于高速公路施工过程中。通过对云南蒙自至文山至砚山高速公路PK32+500—PK32+590左侧富水、破碎风化岩质边坡滑塌的地质勘探,选取典型断面计算分析,提出了综合治理措施。 展开更多
关键词 边坡 滑塌 富水破碎岩层 成因 坡面防护 处理措施
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基于BQ的破碎岩体注浆加固强度增长理论 被引量:20
12
作者 许宏发 耿汉生 +1 位作者 刘伟东 王晨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1147-1151,共5页
正确评估破碎岩体注浆加固后的强度对于岩石工程设计十分重要。基于莫尔库仑强度准则,建立了注浆前后破碎岩体强度增长理论,推导出单轴抗压强度增长率、单轴抗拉强度增长率、内摩擦系数增长率和内聚力增长率之间的关系方程。根据已有的... 正确评估破碎岩体注浆加固后的强度对于岩石工程设计十分重要。基于莫尔库仑强度准则,建立了注浆前后破碎岩体强度增长理论,推导出单轴抗压强度增长率、单轴抗拉强度增长率、内摩擦系数增长率和内聚力增长率之间的关系方程。根据已有的基于BQ的岩体内聚力和内摩擦角的经验公式,推导出注浆后破碎岩体内摩擦系数增长率和内聚力增长率随岩体质量指标增长量(?BQ)变化的表达式。再根据已有的注浆后破碎岩体单轴抗压强度增长率的经验公式和各强度增长率之间的关系方程,得到隐含?BQ的非线性方程,可通过数值解法求出了?BQ的值,进而很容易求得各强度增长率的值。分析表明,随着岩体质量指标由小到大变化,注浆后强度增长率开始较大,并很快减小,而后趋于平缓;一般情况下,内聚力增长率约为摩擦系数增长率的2~5倍,单轴抗压强度增长率约为单轴抗拉强度增长率的2~3倍。 展开更多
关键词 破碎岩体 注浆加固 强度估计 岩体质量 BQ
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浅埋破碎地层隧道施工方法研究 被引量:11
13
作者 乔春江 陈卫忠 +2 位作者 王辉 田洪铭 谭贤君 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期455-462,468,共9页
西藏扎墨公路嘎隆拉隧道所处地域地质条件复杂,受地质构造的影响,隧道口地层节理裂隙特别发育、岩石强度低,围岩自稳能力差,给隧道的施工安全带来很大影响。通过数值仿真研究破碎地层采用全断面、台阶法和CD法施工时围岩和支护结构稳定... 西藏扎墨公路嘎隆拉隧道所处地域地质条件复杂,受地质构造的影响,隧道口地层节理裂隙特别发育、岩石强度低,围岩自稳能力差,给隧道的施工安全带来很大影响。通过数值仿真研究破碎地层采用全断面、台阶法和CD法施工时围岩和支护结构稳定性,提出适合嘎隆拉隧道破碎围岩地层特点的三台阶开挖法。在此基础上,运用三维数值仿真计算嘎隆拉隧道三台阶法开挖过程中的围岩稳定性,研究隧道开挖时围岩和衬砌的受力变形情况。研究成果为该隧道施工和同类工程建设提供了理论依据和实践经验。 展开更多
关键词 嘎隆拉隧道 破碎围岩 数值仿真 施工方法
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哈拉沟煤矿垮落带破碎岩体溃砂的离散元数值模拟研究 被引量:17
14
作者 梁艳坤 隋旺华 +1 位作者 朱涛 张新佳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期470-476,共7页
采用离散元模拟了垮落带波及到松散砂层时导致的突水溃砂灾害。以神东矿区哈拉沟煤矿22402工作面为原型,采用分形理论分析了垮落带破碎岩体的块度分布特征,并利用离散元方法(DEM)根据破碎岩体的块度分布生成不规则碎石,建立了垮落带破... 采用离散元模拟了垮落带波及到松散砂层时导致的突水溃砂灾害。以神东矿区哈拉沟煤矿22402工作面为原型,采用分形理论分析了垮落带破碎岩体的块度分布特征,并利用离散元方法(DEM)根据破碎岩体的块度分布生成不规则碎石,建立了垮落带破碎岩体溃砂数值模型。模拟结果表明:垮落带破碎岩体间空隙较大且连通性好的通道会形成溃砂优势通道,垮落带残余的空洞空隙可以储存溃落的松散砂;大小不均、堆积混杂的垮落带破碎岩体对溃砂速度具有一定的阻挡作用,松散砂在溃砂通道内流动的速度分布呈纺锤形,通道中间的速度大于壁面的速度。 展开更多
关键词 垮落带 破碎岩体 突水溃砂 离散元
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复杂破碎露天边坡的综合加固技术 被引量:23
15
作者 韩斌 郑禄璟 +1 位作者 王少勇 仪海豹 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期772-777,共6页
为降低剥采比,实现复杂破碎岩体条件下的陡帮开采,针对锦丰露天矿顺层滑坡、楔形体滑坡、倾倒滑坡和松散土体滑坡4种边坡失稳模式,综合考虑露天边坡坡面与岩体层面、岩体质量及边坡重要程度等因素,分别采取喷锚网+长锚索支护、长锚索... 为降低剥采比,实现复杂破碎岩体条件下的陡帮开采,针对锦丰露天矿顺层滑坡、楔形体滑坡、倾倒滑坡和松散土体滑坡4种边坡失稳模式,综合考虑露天边坡坡面与岩体层面、岩体质量及边坡重要程度等因素,分别采取喷锚网+长锚索支护、长锚索+钢带支护、喷锚网支护、抗滑桩支护及HDPE防渗膜护坡等方式的大面积边坡加固措施,支护总面积达到53 200 m2,使坡面角达到55°~65°,整体边坡角达到34°~40°,边坡高度超过275 m,实现了复杂破碎深凹露天矿的陡帮开采。结合多年现场实践经验,全面分析了各种边坡加固措施的作用机理、适用范围、技术参数、施工步骤,以及支护效果和优缺点。 展开更多
关键词 复杂破碎岩体 露天边坡 边坡破坏模式 综合加固
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新型聚氨酯堵水注浆材料的研究及应用 被引量:67
16
作者 冯志强 康红普 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期375-380,共6页
为了对富含水、淋水状态下破碎煤岩体进行有效的化学加固,研制出新型聚氨酯堵水材料,在破碎煤岩体大范围淋水条件下,可以正常反应,凝胶时间1~10 min(可调),一次封堵裂隙水量达到95%以上;对含水破碎煤岩体具有良好的加固性能,对煤岩含... 为了对富含水、淋水状态下破碎煤岩体进行有效的化学加固,研制出新型聚氨酯堵水材料,在破碎煤岩体大范围淋水条件下,可以正常反应,凝胶时间1~10 min(可调),一次封堵裂隙水量达到95%以上;对含水破碎煤岩体具有良好的加固性能,对煤岩含水裂隙面黏结强度超过1 MPa、结石体抗压强度大于8 MPa。该材料填补了矿井大范围淋水条件下破碎煤岩体堵水与加固一次完成的技术空白,并通过在现场的应用过程中得到了验证。 展开更多
关键词 聚氨酯 注浆 破碎煤岩体
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采空垮落区瓦斯非线性渗流-扩散模型及其求解 被引量:19
17
作者 杨天鸿 陈仕阔 +2 位作者 朱万成 霍中刚 姜文忠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期771-777,共7页
根据高强度快速推进条件下大空间采空垮落区瓦斯运移的特点,按照渗流力学理论,将采空区视为连续的渗流空间,瓦斯在采空区实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程,通风风流流动状态是由工作面湍流向采空区深部层流的过渡状态.运用质量... 根据高强度快速推进条件下大空间采空垮落区瓦斯运移的特点,按照渗流力学理论,将采空区视为连续的渗流空间,瓦斯在采空区实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程,通风风流流动状态是由工作面湍流向采空区深部层流的过渡状态.运用质量守恒定律和非线性渗流方程,提出基于Fick扩散定律和Brinkman方程的瓦斯扩散-通风对流运移模型,综合考虑了流体压力梯度和动能作用,比较适合采空垮落区的风流运动和瓦斯对流扩散规律.通过数值求解,研究采煤工作面采空垮落区内瓦斯运移的作用机理. 展开更多
关键词 采空垮落区 瓦斯运移 破碎岩体 非Darcy流 数值模型
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向家坝水电站左岸坝基破碎岩体渗透变形特性试验研究 被引量:16
18
作者 冯树荣 赵海斌 +1 位作者 蒋中明 曾祥喜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期600-605,共6页
坝基岩体的渗透变形特性关系到大坝能否安全运行。针对向家坝水电工程坝基存在的挤压破碎带问题,通过常规的渗透变形试验方法和改进后的渗透变形试验方法,对左岸坝基破碎岩体渗透变形特性进行了全方位的试验,通过综合分析3种不同试验方... 坝基岩体的渗透变形特性关系到大坝能否安全运行。针对向家坝水电工程坝基存在的挤压破碎带问题,通过常规的渗透变形试验方法和改进后的渗透变形试验方法,对左岸坝基破碎岩体渗透变形特性进行了全方位的试验,通过综合分析3种不同试验方法得到的试验结果,深入研究了坝基破碎带岩体的渗透变形特性。研究表明左岸坝基破碎岩体受扰动越严重,其临界水力坡降值就越小;在分析引起临界水力坡降差异的本质原因后,提出了坝基破碎带的临界水力坡降合理取值建议。 展开更多
关键词 向家坝水电站 破碎岩体 原位试验 渗透变形 临界水力坡度
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铜锣山隧道软弱破碎围岩受力与变形分析 被引量:10
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作者 韩风雷 张学富 +1 位作者 喻文兵 易鑫 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第3期22-29,共8页
三台阶法和双侧壁导坑法是浅埋大跨度隧道常采用的施工方法,2种方法对隧道结构的受力变形及工程进度影响不同。针对重庆铜锣山隧道进行施工方法的比选,采用岩体弹塑性D-P破坏准则,利用数值仿真方法研究了双侧壁导坑法和三台阶法2种施工... 三台阶法和双侧壁导坑法是浅埋大跨度隧道常采用的施工方法,2种方法对隧道结构的受力变形及工程进度影响不同。针对重庆铜锣山隧道进行施工方法的比选,采用岩体弹塑性D-P破坏准则,利用数值仿真方法研究了双侧壁导坑法和三台阶法2种施工方法下隧道围岩和支护结构位移和受力特征,并结合现场施工流程分析其进度安排。研究结果表明:铜锣山隧道采用三台阶法施工在控制围岩位移、塑性区范围和支护结构受力等方面能够满足安全要求,且三台阶法在施工进度、工程造价、工序安排等方面具有明显优势。研究成果在铜锣山隧道的应用能够为同类工程建设提供理论依据和实践经验。 展开更多
关键词 隧道工程 软弱破碎带 施工方法 施工进度
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西部矿区突水溃沙类型及机理研究 被引量:25
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作者 杜锋 李振华 +1 位作者 姜广辉 陈占清 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1846-1853,共8页
突水溃沙灾害是西部浅埋煤层开采常见问题之一,对矿井安全生产和当地脆弱的生态环境都有着极其不利的影响。在分析西部矿区突水溃沙主要类型的基础上,通过自主研制多孔介质水沙两相渗流试验系统,从多孔介质孔隙度、破碎岩石粒径、沙粒粒... 突水溃沙灾害是西部浅埋煤层开采常见问题之一,对矿井安全生产和当地脆弱的生态环境都有着极其不利的影响。在分析西部矿区突水溃沙主要类型的基础上,通过自主研制多孔介质水沙两相渗流试验系统,从多孔介质孔隙度、破碎岩石粒径、沙粒粒径3个方面对突水溃沙的机理进行了研究。结果表明:西部矿区突水溃沙主要类型可以分为切落裂缝型、冒落型、钻孔诱发型3类;孔隙度对发生突水溃沙灾害的影响与破碎岩石粒径有着密切关系,随着破碎岩石粒径增大,孔隙度改变对压力梯度和沙粒流失量的影响程度将降低。沙粒流失量随孔隙度的降低而减少,低孔隙度含水层发生溃沙的可能性将大大降低;同一孔隙度和沙粒粒径条件下,含水层砾石颗粒越小,发生突水溃沙灾害所需的压力梯度就越大,沙粒流失量也越小,越不容易发生突水溃沙灾害;同一孔隙度条件下,0.074~0.25 mm的细砂较之0.25~0.83 mm的中砂或者粗沙更易发生突水溃沙灾害,其所需的启动压力也较小,随着破碎岩石粒径增大,其沙粒流失量呈非线性显著增加。 展开更多
关键词 突水溃沙 破碎岩石 水沙两相流 薄基岩
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