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深埋煤层留底煤开采巷道底鼓显现机理及其防治研究
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作者 田晓兵 邓辉 +4 位作者 谢福星 史星星 董哲 张怀忠 郑铮 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期60-70,共11页
为探究留设底煤开采工作面内巷道底鼓的发生机理及相应的围岩控制技术,以胡家河煤矿402104轨道平巷为工程背景,通过现场矿压监测、理论计算分析、数值模拟研究和现场工业性试验相结合的方法对其进行了系统的研究,结果表明:留设底煤厚度... 为探究留设底煤开采工作面内巷道底鼓的发生机理及相应的围岩控制技术,以胡家河煤矿402104轨道平巷为工程背景,通过现场矿压监测、理论计算分析、数值模拟研究和现场工业性试验相结合的方法对其进行了系统的研究,结果表明:留设底煤厚度的增加将会导致拱脚位置的水平和垂向偏移量均呈远离巷道的趋势,而留设底煤粘聚力的增加则会导致拱脚位置水平偏移量呈靠近巷道的趋势,垂向偏移量呈远离巷道的趋势;随着拱脚位置逐渐远离巷道,底板内煤岩层发生塑性变形破坏的范围增大,从而导致巷道两帮和底板变形量的增加;通过施打底角斜锚索和锚杆可以控制底煤水平方向运移和其抗剪能力,同时施打底板锚杆或短锚索可以控制底煤垂向方向运移和其强度值。现场工业性试验期间提出了具体的围岩控制方案,围岩整体控制效果较好,整个巷道服务期间其底鼓量最大值不超过0.5 m。 展开更多
关键词 留设底煤 底鼓显现 弹性地基 数值模拟 围岩控制
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纤维地聚物改性粉质黏土无侧限抗压强度试验研究 被引量:8
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作者 杨盼 刘创奕 +1 位作者 鹿庆蕊 陈士军 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第13期5491-5499,共9页
通过对杭州市某隧道工程开挖产生的废弃粉质黏土添加不同改良剂后开展无侧限抗压强度(unconfined compression strength,UCS)试验,研究了不同矿渣掺量、矿渣-粉煤灰比例、聚丙烯纤维掺量条件下改良土样的抗压强度特性,并对抗压强度形成... 通过对杭州市某隧道工程开挖产生的废弃粉质黏土添加不同改良剂后开展无侧限抗压强度(unconfined compression strength,UCS)试验,研究了不同矿渣掺量、矿渣-粉煤灰比例、聚丙烯纤维掺量条件下改良土样的抗压强度特性,并对抗压强度形成的机理进行了分析;同时,基于扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)试验对表征土体孔隙特征的有关指标展开了定量分析。结果表明:在矿渣掺量为12%时UCS最大,为6738.04 kPa,较素土强度提高80.69倍;粉煤灰的掺入可提高试样后期强度,在K8F2(矿渣/粉煤灰比例80%∶20%)试样中最优;聚丙烯纤维的掺入能有效地改善材料的脆断性能,最优纤维掺量为0.4%。试样孔隙的定向频率在80°~100°区间内分布的概率最大,掺入粉煤灰后定向性较为均匀;孔隙率随着矿渣掺量的增加、地质聚合物中矿渣含量的增多均逐渐减小,在试样K12(矿渣掺量12%)和K8F2中出现最小值;而随着纤维掺量的增加,呈现先降低后升高的趋势,当纤维掺量为0.4%时其值最小,为6.204%;孔隙平均直径主要分布在0~1μm,矿渣掺量增多则小孔隙增多,大孔隙减少;孔隙丰度主要分布在0.4~0.6,孔隙形状主要为椭圆。 展开更多
关键词 粉质黏土 矿渣 粉煤灰 聚丙烯纤维 无侧限抗压强度 微观孔隙定量分析
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南水北调河南长葛段多平台InSAR三维形变监测 被引量:1
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作者 刘辉 李世环 +3 位作者 苗长伟 周泊辰 张宇 李世烜 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1-13,共13页
【目的】为保障南水北调中线工程的安全运行,需监测其渠道表面形变情况。【方法】基于2019年12月至2020年12月74景Sentinel-1A数据,采用SBAS-InSAR技术,对南水北调河南段进行形变普查;引入TerraSAR-X升、降轨各15景数据,利用DS-InSAR技... 【目的】为保障南水北调中线工程的安全运行,需监测其渠道表面形变情况。【方法】基于2019年12月至2020年12月74景Sentinel-1A数据,采用SBAS-InSAR技术,对南水北调河南段进行形变普查;引入TerraSAR-X升、降轨各15景数据,利用DS-InSAR技术,对河南长葛段进行多平台InSAR三维形变精确探测。【结果】南水北调河南段存在22处明显形变区,最大形变速率为-98 mm/年,其中长葛段1.6 km渠道沉降超限明显,水磨河村附近渠道和禹州坤成煤矿附近均存在明显沉降漏斗,最大形变速率分别达-26、-40 mm/年,前者仅存在垂直向形变,后者存在垂直向和东西向双向形变。【结论】将水磨河村附近渠道垂直向形变结果与二等水准数据进行对比验证,发现垂直向形变与二等水准数据变化趋势基本相同,最大误差不超过±2 mm,精度可靠,可为InSAR三维形变监测在水利工程灾害预警和防治方面提供理论和技术支撑。 展开更多
关键词 南水北调工程 SBAS-InSAR DS-InSAR 三维形变监测
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黄河上游沱沱河盆地多年冻土InSAR形变监测与稳定性分析
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作者 刘辉 朱梦源 +3 位作者 苗长伟 刘文锴 曹斌 王俊卿 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期14-22,共9页
【目的】冻土的水—冰相变交替过程会造成水文环境与地表工程的破坏,从而导致路基塌陷、山体滑坡、洪水暴发以及冰川溃决等灾害,智能感知潜在风险对保护冻土区工程建筑具有重要意义。【方法】采用2017年1月—2023年4月194景Sentinel-1A... 【目的】冻土的水—冰相变交替过程会造成水文环境与地表工程的破坏,从而导致路基塌陷、山体滑坡、洪水暴发以及冰川溃决等灾害,智能感知潜在风险对保护冻土区工程建筑具有重要意义。【方法】采用2017年1月—2023年4月194景Sentinel-1A影像,利用SBAS-InSAR技术获取了黄河上游沱沱河盆地冻土区形变结果,结合近7年沱沱河盆地GNSS监测数据验证了InSAR结果的可靠性,并引入降水和气温数据分析环境因素与人类活动对形变的影响。【结果】冻土地表形变明显且空间分布不均匀,监测时间段内最大形变速率可达13 mm/年,冻土区青藏铁路路基形变呈现“冻胀融沉”的季节性变化,暖季匀速沉降,冷季缓慢抬升,在气候变暖背景下,暖季逐渐长于冷季;InSAR与GNSS监测结果的变化趋势一致,RMSE和R~2分别为4.33 mm和0.9;引入降水和气温因素后发现,冻土区形变具有显著聚集特征,在人类活动频繁地区存在较大形变。【结论】该研究对冻土防灾减灾、保障人民生命财产安全具有重要意义,为高纬度冻土工程建设提供参考。 展开更多
关键词 多年冻土 SBAS-InSAR 形变监测 卫片建模 冰冻圈
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联合多源卫星测高数据获取青藏高原湖泊水位变化
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作者 宋昊天 文汉江 +3 位作者 郭英 刘焕玲 杨熙 骆新伟 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第1期22-28,35,共8页
利用ICESat、Cryosat-2、ICESat-2三颗测高卫星数据提取2003-2022年青藏高原湖泊水位变化序列,并以青海湖为例对比分析Cryosat-2 LRM三种重跟踪算法(Ocean-CFI、UCL Land-ice、OCOG),结果表明,OCOG算法最优。利用青海湖、纳木错、美玛... 利用ICESat、Cryosat-2、ICESat-2三颗测高卫星数据提取2003-2022年青藏高原湖泊水位变化序列,并以青海湖为例对比分析Cryosat-2 LRM三种重跟踪算法(Ocean-CFI、UCL Land-ice、OCOG),结果表明,OCOG算法最优。利用青海湖、纳木错、美玛错、鲁玛江冬错的水文站数据,对通过卫星测高数据提取的湖泊水位变化时间序列精度进行评价,结果发现,本文提取的湖泊水位变化值精度较高,青海湖水位变化时间序列与下社站实测结果差异的均方根仅为0.092 m,纳木错湖水位变化时间序列与实测结果的相关系数达0.989。相同时段内不同测量技术的精度分析表明,Cryosat-2 SARIn测量模式的精度略高于ICESat-2。提取青藏高原106个湖泊2003-2022年水位序列,并分析其变化趋势,结果表明,106个湖泊中19个湖泊水位呈下降趋势,83个湖泊水位呈上升趋势。 展开更多
关键词 多源遥感数据 卫星测高 青藏高原 湖泊水位变化
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含平行加载方向界面岩石裂纹动态扩展特征
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作者 闻磊 冯文杰 +2 位作者 石召龙 于俊红 刘琳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期101-112,共12页
以含预制界面裂纹板状类岩石试样为研究对象,使用分离式霍普金森压杆系统平行试样界面施加不同强度的冲击荷载,利用高速摄像系统记录裂纹扩展过程,分析不同界面位置、不同冲击强度条件下试样的裂纹扩展路径、断裂机理及宏观力学性质。... 以含预制界面裂纹板状类岩石试样为研究对象,使用分离式霍普金森压杆系统平行试样界面施加不同强度的冲击荷载,利用高速摄像系统记录裂纹扩展过程,分析不同界面位置、不同冲击强度条件下试样的裂纹扩展路径、断裂机理及宏观力学性质。研究结果表明,平行界面施加冲击荷载试样裂纹萌生和扩展与预制边裂隙关系不紧密,但与界面层关系密切,这与荷载方向和界面层非平行布置的情况有着明显区别。入射波峰值较小时一般只表现出沿轴向的Ⅳ型拉伸裂纹,随着入射波峰值增加,逐渐向剪切裂纹转化,入射波峰值越大剪切裂纹与加载方向夹角越大,而且更多的出现Ⅲ型剪切裂纹。初始破坏区一般出现在弹性模量较高的一侧,随着冲击强度增大界面两侧裂纹萌生时间差显著减小。试样普遍为应力波汇聚效应引起的晶间拉伸裂纹萌生,裂尖应力随初始裂纹裂尖速度的不同而改变,致使同样拉伸起裂,起裂位置相近的新生裂纹后续扩展角度也可能不同。应力峰值附近形成的主裂纹发生明显拐折处一般为后期局部破坏区域。岩样峰值承载力表现出明显的应变率效应,界面位置对于应变率效应有显著影响。初始裂纹所在位置、裂尖的应力场多样性,及裂纹扩展过程中传播速度的突变特征等增加了对含界面岩石动态裂纹传播路径预测的不确定性。 展开更多
关键词 层状岩体 界面 裂纹扩展 冲击动载 力学性质
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