极近距离煤层群重复采动围岩力学特征研究与应用 被引量：17

1

作者 袁安营 李杨 《煤炭工程》 北大核心 2019年第9期112-117,共6页

采用相似材料模拟、数值模拟和现场应用的综合方法对极近距离煤层群重复采动极易引发动力灾害问题进行了研究。结果表明:煤层群重复采动过程中下伏工作面推进至85m时顶板与上伏工作面采空区出现贯通,导致下工作面周期来压呈不规律现象;... 采用相似材料模拟、数值模拟和现场应用的综合方法对极近距离煤层群重复采动极易引发动力灾害问题进行了研究。结果表明:煤层群重复采动过程中下伏工作面推进至85m时顶板与上伏工作面采空区出现贯通,导致下工作面周期来压呈不规律现象;下伏工作面前垮落角随着工作面的推进整体呈下降的趋势,后垮落角呈上升的趋势,且都在工作面推进至85m左右时角度发生明显变化;与初次采动相比,重复采动过程中应力集中程度相对缓和,卸压区域影响范围较大,当工作面推进至初次采动工作面煤柱影响区附近时,容易引发应力急剧增长及强动压现象。提出了'时间-空间-强度'相统一的极近距离煤层群重复采动条件下工作面强动压现象防范措施,保障了工作面的安全生产。 展开更多

关键词 极近距离 煤层群 重复采动 围岩力学特征

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深部高瓦斯煤层大巷揭煤区域防突技术 被引量：4

2

作者 袁安营 《煤炭工程》 北大核心 2019年第6期78-80,共3页

针对顾北矿南翼轨道大巷揭煤问题进行了区域性防突技术与应用研究。首先由巷道掘进工作面向前方钻孔,探测工作面前方煤岩体赋存情况;其次通过监测瓦斯压力和瓦斯含量及煤体强度的方法对煤体的突出危险性进行了预测,确定了巷道工作面前... 针对顾北矿南翼轨道大巷揭煤问题进行了区域性防突技术与应用研究。首先由巷道掘进工作面向前方钻孔,探测工作面前方煤岩体赋存情况;其次通过监测瓦斯压力和瓦斯含量及煤体强度的方法对煤体的突出危险性进行了预测,确定了巷道工作面前方煤体为突出煤体;提出了地面与井下联合洗煤的区域防突技术,对顾北矿南翼轨道大巷进行了消突,并对区域消突效果进行了检验,最终顺利实施了大巷揭煤。研究结果表明,地面和井下联合洗煤区域防突技术,有效地防止了煤与瓦斯突出现象的发生,具有较高的社会效益和推广应用价值。 展开更多

关键词 深井 高瓦斯煤层 大巷揭煤 区域防突

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循环冲击作用下冻融红砂岩动力学特性与损伤机理 被引量：1

3

作者 张蓉蓉 沈永辉 +2 位作者 马冬冬 平琦 杨毅 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期131-146,共16页

为探索循环动力扰动作用下冻融岩体的强度和变形特性及损伤机理,开展了两种冲击气压下冻融红砂岩的循环冲击试验,研究了循环冲击次数和冻融次数对应力波传播、动态应力-应变曲线、峰值应力和峰值应变的影响规律;基于Lemaitre应变等效原... 为探索循环动力扰动作用下冻融岩体的强度和变形特性及损伤机理,开展了两种冲击气压下冻融红砂岩的循环冲击试验,研究了循环冲击次数和冻融次数对应力波传播、动态应力-应变曲线、峰值应力和峰值应变的影响规律;基于Lemaitre应变等效原理,提出了能够综合考虑循环冲击和冻融影响的累积损伤因子的计算方法,分析了冻融和循环冲击作用后红砂岩的微观结构特征。结果表明:循环冲击荷载下不同冻融次数处理后的红砂岩试样均呈拉伸破坏模式;红砂岩试样可承受的循环冲击次数与冻融次数呈负相关,冻融75次后试样在首次冲击后即达到破坏状态;循环冲击次数主要影响透射波的起跳点、峰值点对应的横坐标和振幅以及反射波的振幅,而冻融循环次数对第一次冲击时透射波的起跳点、峰值点对应的横坐标和振幅影响较大;红砂岩试样累积损伤因子与动态峰值应力呈现较好的负相关变化规律;冻融和循环冲击复合作用后红砂岩内部裂纹沿颗粒边界扩展且与孔洞连接形成较为复杂的网络。 展开更多

关键词 循环冲击 红砂岩 冻融循环 分离式HOPKINSON压杆 累积损伤因子

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巨厚岩层采场关键工作面防冲-减震设计 被引量：12

4

作者 张明 姜福兴 李克庆 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期439-447,共9页

为避免巨厚岩层运动诱发井下冲击和造成地面建(构)筑物震动损害,以山东某巨厚岩层矿井为研究背景,采用现场监测、理论分析和工程实践等手段,探讨兼顾地面建(构)筑物减震和井下防冲的关键工作面设计方法。研究结果表明:孤岛工作面两侧的... 为避免巨厚岩层运动诱发井下冲击和造成地面建(构)筑物震动损害,以山东某巨厚岩层矿井为研究背景,采用现场监测、理论分析和工程实践等手段,探讨兼顾地面建(构)筑物减震和井下防冲的关键工作面设计方法。研究结果表明:孤岛工作面两侧的采动程度不同,非充分采动区上覆高位悬顶巨厚砾岩及其底部孤岛煤岩柱形成不对称"Γ"型覆岩空间结构;巨厚岩层开采条件下存在一个关键工作面,以工作面整体稳定性和矿震引起地面建(构)筑物的震动损害作为主要评估指标可确定关键工作面及其防冲-减震开采优化方法;在开采设计中采用上述方法可最终确定合理的开采方案,并取得较好的实践效果。 展开更多

关键词 巨厚岩层 矿震 冲击地压 关键工作面 优化设计

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基于永磁涡流传动的长距离带式输送机启动特性研究 被引量：11

5

作者 郭永存 何家锐 李成林 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期54-60,共7页

针对矿用带式输送机启动过程易出现打滑、淤带和断带等问题,基于永磁涡流传动技术,将双盘式磁力耦合器作为带式输送机的驱动装置,建立双盘式磁力耦合器动态数学模型,运用AMEsim软件搭建带式输送机系统仿真模型,设置启动时间分别为60、80... 针对矿用带式输送机启动过程易出现打滑、淤带和断带等问题,基于永磁涡流传动技术,将双盘式磁力耦合器作为带式输送机的驱动装置,建立双盘式磁力耦合器动态数学模型,运用AMEsim软件搭建带式输送机系统仿真模型,设置启动时间分别为60、80和100 s,采用Harrison控制曲线启动时,研究带式输送机满载启动时机头、机尾部输送带的速度特性和张力特性,张紧装置位移特性以及双盘式磁力耦合器调速气隙特性,仿真结果表明:当启动时间为60 s时,带式输送机输送带速度波动大,动张力明显,尾部输送带最大张力达到29 kN,启动过程不平稳;双盘式磁力耦合器调速时,气隙变化与带式输送机启动速度变化趋势相反,启动过程气隙从22 mm减小到4 mm;当启动时间为80 s和100 s时,带式输送机启动过程相对平稳,速度和张紧装置位移波动小,尾部输送带张力波动幅度分别为5 kN和3 kN;带式输送机启动过程存在最佳启动时间,继续延长时间,对带式输送机启动特性影响越来越小,80 s可作为合理启动时间。 展开更多

关键词 磁力耦合器 带式输送机 输送带 启动特性 驱动装置 调速气隙特性

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大断层控制采场水平应力演化与矿震关系研究 被引量：3

6

作者 张明 姜福兴 +2 位作者 李克庆 魏全德 孙春东 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期167-174,共8页

以河北某矿典型大断层控制采场为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实践等方法,探索大断层控制采场水平应力演化规律及其与矿震发生的关系,并提出相应的减震开采设计方法,建立关键层水平集中力近似估算模型。研究结果表明:开采覆岩破... 以河北某矿典型大断层控制采场为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实践等方法,探索大断层控制采场水平应力演化规律及其与矿震发生的关系,并提出相应的减震开采设计方法,建立关键层水平集中力近似估算模型。研究结果表明:开采覆岩破裂运动伴随水平应力释放和转移的演化过程,采场周围存在明显的水平应力"增压(载)区"和"卸压(载)区",持力层的水平应力集中主要来源于覆岩破裂区水平应力释放;水平集中力能够在顶板两端形成"反力矩",阻止其支承端部拉伸破坏并增加极限跨度,是形成关键层大范围悬顶和诱发强矿震的主要原因;采用"窄工作面+条带开采技术+合理开采强度"开采设计,能降低水平应力转移程度,从而实现控制顶板运动和矿震防控的目的。 展开更多

关键词 采矿工程 大断层 水平应力 应力演化 反力矩 矿震控制

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刮板输送机磁力软启动及功率平衡控制研究 被引量：8

7

作者 李成林 何家锐 米亚迪 《煤矿机械》 北大核心 2019年第8期35-38,共4页

针对刮板输送机现用软启动装置的缺陷,提出了一种用于刮板输送机磁力软启动装置,具有缓冲启动、环保、节能等优点。依据磁力软启动的工作原理,分析了将其运用于刮板输送机软启动的可行性。基于电机电流设计功率平衡方案,利用MATLAB/Simu... 针对刮板输送机现用软启动装置的缺陷,提出了一种用于刮板输送机磁力软启动装置,具有缓冲启动、环保、节能等优点。依据磁力软启动的工作原理,分析了将其运用于刮板输送机软启动的可行性。基于电机电流设计功率平衡方案,利用MATLAB/Simulink建立仿真模型,对控制系统进行仿真,并分析在电机负载突变情况下的功率平衡控制。 展开更多

关键词 刮板输送机 磁力软启动 电机功率平衡 控制系统

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基于NMR的地聚合物水泥土孔隙结构与动态力学特性研究 被引量：16

8

作者 马冬冬 马芹永 +1 位作者 黄坤 张蓉蓉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期572-578,共7页

为研究养护龄期和偏高岭土(MK)掺量对地聚合物水泥土孔隙结构和动态力学特性的影响,借助分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验系统开展了地聚合物水泥土动态单轴冲击压缩试验,并结合核磁共振(NMR)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了地聚合物水... 为研究养护龄期和偏高岭土(MK)掺量对地聚合物水泥土孔隙结构和动态力学特性的影响,借助分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验系统开展了地聚合物水泥土动态单轴冲击压缩试验,并结合核磁共振(NMR)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了地聚合物水泥土的孔径分布和微观形貌变化特征。结果表明:地聚合物水泥土的动态抗压强度随MK掺量的增加呈现先增大后减小的变化趋势,在MK掺量为2%时出现峰值;其动态抗压强度在7~14 d内增长较缓;地聚合物水泥土的T2分布曲线呈双峰型,以主峰所占面积为主,掺2%的MK能够有效改善孔隙分布,促进小孔隙向微孔隙转化;随着孔隙率的增加,地聚合物水泥土的动态抗压强度呈指数下降;MK掺量为2%时,地聚合物水泥土内部孔隙大幅度降低,水化产生的胶凝材料能够起到填充孔隙和连接土颗粒的作用。 展开更多

关键词 水泥土 偏高岭土 动态抗压强度 核磁共振 孔径分布

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沿采空区不规则回采工作面分区瓦斯治理研究 被引量：6

9

作者 焦振华 林卫国 +2 位作者 黄洪涛 郭克宝 袁秋鹏 《煤炭工程》 北大核心 2021年第1期89-93,共5页

为解决沿采空区不规则回采工作面瓦斯治理问题,以金源矿23下27工作面为工程背景,通过理论分析和现场实测对采空区瓦斯运移规律进行研究。研究表明:相邻23下21采空区切眼附近瓦斯浓度为42.86%,约为采空区平均瓦斯浓度的4倍,验证了采空区... 为解决沿采空区不规则回采工作面瓦斯治理问题,以金源矿23下27工作面为工程背景,通过理论分析和现场实测对采空区瓦斯运移规律进行研究。研究表明:相邻23下21采空区切眼附近瓦斯浓度为42.86%,约为采空区平均瓦斯浓度的4倍,验证了采空区瓦斯富集区的存在。结合掘进期间瓦斯涌出规律,将采空区瓦斯富集程度划分为实体煤区,采空区瓦斯富集区,采空区瓦斯不富集区三个区域,提出了分区防治瓦斯措施。重点针对采空区瓦斯富集区,采取封堵瓦斯涌出通道、上隅角抽放、采空区高位钻孔抽放瓦斯措施后,回风巷瓦斯浓度稳定在0.06%~0.12%,回风隅角瓦斯浓度稳定在0.14%~0.22%,有效地解决了沿空工作面回采期间瓦斯隐患。 展开更多

关键词 采空区 不规则工作面 瓦斯富集区 上隅角 瓦斯治理

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不同长径比石灰岩动态压缩SHPB试验研究 被引量：8

10

作者 张号 平琦 苏海鹏 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第8期38-43,共6页

为了研究不同长径比石灰岩应力-应变曲线、动态单轴抗压强度、动态弹性模量、峰值应变随应变率增大的变化规律,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对2组不同长径比石灰岩试样,进行7种不同应变率等级下的冲击加载试验。结果表明:随... 为了研究不同长径比石灰岩应力-应变曲线、动态单轴抗压强度、动态弹性模量、峰值应变随应变率增大的变化规律,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对2组不同长径比石灰岩试样,进行7种不同应变率等级下的冲击加载试验。结果表明:随着应变率的增大,应力-应变曲线在峰值点后表现出不同的变化规律,呈现明显的率相关性;2组试样动态单轴抗压强度均随应变率的增大呈幂指增大,且长径比为1.0的试样强度的应变率敏感性强于长径比为0.5的试样,有明显的尺寸效应;动态弹性模量和峰值应变均随应变率的增大而增大,相同应变率下,长径比为1.0的试样动态弹性模量大于长径比为0.5的试样;试样的动态压缩破坏形态在相同应变率下,长径比为0.5的试样破坏程度比长径比为1.0的大,应变率较低时呈轴向劈裂破坏,应变率较高时呈颗粒状粉碎破坏。 展开更多

关键词 应力-应变关系 长径比 尺寸效应 SHPB试验 岩石动力学

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特厚煤层开采顶板突水危险性预测及防治措施 被引量：2

11

作者 王有建 涂敏 《中国矿业》 2021年第4期109-114,共6页

在分析朱仙庄矿水文地质条件的基础上,采用经验公式、数值分析、相似模拟等方法,分析了8105特厚煤层工作面覆岩顶板的裂隙发育过程,考虑采动应力与渗流的耦合作用,研究了随工作面的推进上部含水层的渗流演变规律,进而对顶板突水危险性... 在分析朱仙庄矿水文地质条件的基础上,采用经验公式、数值分析、相似模拟等方法,分析了8105特厚煤层工作面覆岩顶板的裂隙发育过程,考虑采动应力与渗流的耦合作用,研究了随工作面的推进上部含水层的渗流演变规律,进而对顶板突水危险性预测。结果表明:随工作面不断推进,8105回采工作面采空区裂隙发育高度为72m,与经验公式法的计算结果基本一致;通过数值模拟分析得到含水层受采动影响发生渗流现象,孔隙水未进入到回采工作面采空区;对相似模拟、数值模拟所得结果进行综合分析,裂隙最大发育高度与岩层孔隙水之间的距离为15m。为保证8105工作面的正常回采,本文提出了"预先打孔监测钻孔涌水量""留设合理防水煤柱""不良钻孔及时封堵"等防治措施,研究结果对类似工程条件下的煤层开采具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 特厚煤层 突水危险性预测 渗流演变 数值模拟 相似模拟

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纤维橡胶混凝土力学特性实验研究 被引量：4

12

作者 占佳佳 庞建勇 姚韦靖 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2022年第5期84-89,共6页

为了探究不同纤维对橡胶混凝土力学性能的影响,采用体积法在橡胶混凝土中掺入不同掺量的钢纤维、玄武岩纤维以及聚丙烯纤维,在常温(20℃)与低温(-20℃)环境下对试件的抗压强度和劈裂抗拉强度进行测试。实验结果表明:在适量范围内,3种纤... 为了探究不同纤维对橡胶混凝土力学性能的影响,采用体积法在橡胶混凝土中掺入不同掺量的钢纤维、玄武岩纤维以及聚丙烯纤维,在常温(20℃)与低温(-20℃)环境下对试件的抗压强度和劈裂抗拉强度进行测试。实验结果表明:在适量范围内,3种纤维均可使橡胶混凝土的力学强度有不同程度的提高,均能显著改善橡胶混凝土的破坏形态,增强其韧性与抗变形能力,且低温条件下各纤维对橡胶混凝土力学强度的增强效果更明显。钢纤维的最优体积掺量为0.5%,玄武岩纤维的最优体积掺量为0.2%,聚丙烯纤维的最优体积掺量为0.1%。 展开更多

关键词 橡胶混凝土 钢纤维 玄武岩纤维 聚丙烯纤维 低温 力学性能

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井壁破裂与内部应变状态机理分析

13

作者 胡锐 贾晓芬 +2 位作者 赵佰亭 兰世豪 李德权 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第12期1463-1472,共10页

为研究立井井壁破裂与内部应变之间的相互规律,搭建井壁实物模型以模拟井壁受力破裂过程和状态,利用分布式光纤技术对井壁内部应变进行监测,并分别从应力和应变多角度进行深入分析.结果表明:对于应变状态,当施加应力增大,井壁应变程度... 为研究立井井壁破裂与内部应变之间的相互规律,搭建井壁实物模型以模拟井壁受力破裂过程和状态,利用分布式光纤技术对井壁内部应变进行监测,并分别从应力和应变多角度进行深入分析.结果表明:对于应变状态,当施加应力增大,井壁应变程度也随之增大,应变极大值所对应的井壁位置,其应变程度在范围内达到最大,破裂风险也就最高;对于应力作用,不同应力下井壁应变最大值与最小值之间的偏差度越大,井壁稳定性越差,越容易发生破裂;分析了应力、应变二者相互关联性,拟合各方向角所对应的井壁位置应变变化的线性方程,变化率数值越大,井壁应变增长速度就越快,当应变值超过所能承受极限时,井壁会更容易发生破裂;通过对井壁应变数据监测,分析了应变差值、偏差度和应变变化率,结合Lamé公式,建立了井壁应变破裂关系模型,为井壁破裂预警提供了新方案. 展开更多

关键词 立井井壁 应力-应变 井壁应力 线性拟合

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温度与含水率对砂岩动静态力学特性影响研究

14

作者 姚威 陈佩圆 +3 位作者 葛进进 卢龙刚 顾柯柯 徐颖 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第5期33-43,共11页

为研究含水率、温度对砂岩力学特性的影响机理,以灰砂岩为研究对象进行不同温度(20、-20、-30℃)和不同含水率(0%,20%,100%)状态下的岩石单轴压缩(UCT)和动态冲击试验,并对压缩破坏后试件的破裂断口形貌进行SEM扫描分析。结果表明:在20... 为研究含水率、温度对砂岩力学特性的影响机理,以灰砂岩为研究对象进行不同温度(20、-20、-30℃)和不同含水率(0%,20%,100%)状态下的岩石单轴压缩(UCT)和动态冲击试验,并对压缩破坏后试件的破裂断口形貌进行SEM扫描分析。结果表明:在20℃,随着含水率的增加,试块的静态抗压和动态冲击强度在降低;-20℃和-30℃情况下试块的静态抗压和动态冲击强度会随着含水率的增加,呈现先增长后下降的趋势;而在同一含水率的情况下,随着温度的降低,试块的峰值应力逐渐增大,即抗压强度会逐渐增强;依据单轴压缩破坏后的试件,得到宏观破裂模式可分为拉张型破裂、剪切型破裂和滑移型破裂;通过SEM扫描试件,得到了微观破裂类型主要分为拉张和剪切滑移两种。研究结果可为低温环境下岩石力学工程设计、施工提供参考。 展开更多

关键词 砂岩 含水率 断裂形貌 单轴抗压 动态冲击

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基于巨厚岩层-煤柱协同变形的煤柱稳定性 被引量：15

15

作者 张明 姜福兴 +4 位作者 李家卓 焦振华 胡浩 舒凑先 高化军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期705-714,共10页

采前煤柱稳定性研究是工作面冲击危险性评估和开采方案设计的关键。以山东某矿深井巨厚砾岩条件工作面开采遗留煤柱为背景,采用案例调研、理论分析、数值模拟和工程实践等方法,对巨厚岩层-煤柱协同变形机制及其煤柱稳定性进行了研究,建... 采前煤柱稳定性研究是工作面冲击危险性评估和开采方案设计的关键。以山东某矿深井巨厚砾岩条件工作面开采遗留煤柱为背景,采用案例调研、理论分析、数值模拟和工程实践等方法,对巨厚岩层-煤柱协同变形机制及其煤柱稳定性进行了研究,建立了巨厚岩层-煤柱协同变形的简化力学模型,探讨了引起煤柱变形的主要应力来源和变形形式,推导了在协同变形条件下煤柱的应力-应变关系。以此为基础,综合煤柱煤体应力、围岩稳定性和变形特征等条件,提出了煤柱整体失稳的力学判据。研究结果表明:巨厚岩层-煤柱失稳诱发冲击与煤柱的位置、尺寸和上覆岩层运动或变形关系密切,上覆岩层运动或变形是诱发煤柱失稳的动力因素;巨厚岩层-煤柱的变形主要包括受集中力F压迫的协同挠曲压缩变形和受集中力G作用的重力沉降变形,二者保持内在协调性;巨厚岩层下煤柱整体失稳的工程判据为煤柱煤体平均支承应力p超过其平均极限支承强度R_c(p≥R_c);评估得到遗留的50 m煤柱具有强冲击危险性,并通过优化开采设计,取得了良好的效果。该研究成果对相似条件煤柱留设及其稳定性分析具有参考意义。 展开更多

关键词 巨厚岩层 煤柱稳定性 协同变形 失稳判据

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干、湿喷混凝土受载力学特性及破坏机制 被引量：11

16

作者 白金超 成云海 +3 位作者 郑强强 李峰辉 李波 吴斐 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2777-2786,共10页

目前湿喷混凝土正逐步取代干喷混凝土,但相关支护机理及设计依据缺乏研究。为了探究湿喷混凝土的力学特性与破坏机制,基于干、湿喷混凝土的力学试验,采用声发射(AE)装置监测试样的单轴抗压、轴心抗压及巴西劈裂失稳的全过程。获得了试... 目前湿喷混凝土正逐步取代干喷混凝土,但相关支护机理及设计依据缺乏研究。为了探究湿喷混凝土的力学特性与破坏机制,基于干、湿喷混凝土的力学试验,采用声发射(AE)装置监测试样的单轴抗压、轴心抗压及巴西劈裂失稳的全过程。获得了试样破坏全过程的声发射能量、撞击数等数据,以及试样破坏点出现的时空特征。根据试验结果,探究干、湿喷混凝土的破坏机制,对比分析了两者不同龄期下的单轴抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度,并进一步研究了两者AE参数中的应力、撞击数、能量与应变4者之间的关系,通过AE试件定位结果定量分析损伤变量与应变之间的关系,建立干、湿喷混凝土损伤变量的本构模型。结果表明:相对于干喷混凝土,湿喷混凝土的早期和长期力学性能均有显著的提升,且均质性也明显提高。以AE能量表示的损伤变量随应变的增加而增大,在各自特定的应变下试样内部裂纹均开始逐步贯通,但在达到峰值应变前湿喷混凝土损伤变量的增长率较为缓慢,而在达到峰值应变后增长率则较快。通过对比干、湿喷混凝土的试验曲线和计算曲线,表明该本构模型可以适用于干、湿喷混凝土破裂能量的损伤比较。 展开更多

关键词 干、湿喷混凝土 AE监测 破坏机制 损伤变量 本构模型

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基于实际围岩变形的全长锚固锚杆杆体应力分布特征分析 被引量：11

17

作者 李英明 赵呈星 +2 位作者 丛利 孟祥瑞 董春亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2966-2973,共8页

在全长锚固锚杆支护过程中,锚杆与围岩之间会相互作用,进而引起锚杆应力分布变化。为探究全长锚固锚杆正常支护过程及临界失效时锚杆应力分布规律,以围岩变形为基础,建立了锚杆-围岩相互作用模型,推导出锚杆在正常支护过程中及临界失效... 在全长锚固锚杆支护过程中,锚杆与围岩之间会相互作用,进而引起锚杆应力分布变化。为探究全长锚固锚杆正常支护过程及临界失效时锚杆应力分布规律,以围岩变形为基础,建立了锚杆-围岩相互作用模型,推导出锚杆在正常支护过程中及临界失效时轴力及剪应力沿杆长分布解析表达式,进而获得了轴力及剪应力沿杆长分布曲线。并在考虑锚杆及锚固剂弹性模量、锚杆及锚固剂横截面面积等锚固参数的条件下分别分析了围岩条件、锚杆长度、托锚力对全长锚固锚杆杆体应力分布的影响。结果表明:在全长锚固锚杆正常支护过程中,杆体应力分布符合中性点理论;影响锚杆轴力、剪应力分布的因素有围岩条件、锚固参数、托锚力;在锚杆正常支护过程中,全长锚固锚杆杆体应力分布符合中性点理论,随着围岩变软,锚杆为了限制变形,中性点向孔口方向移动且所受轴力、剪应力增大;托锚力影响杆体应力分布,托锚力越大,轴力分布越不均匀,且孔口到中性点处剪应力越小,中性点到杆端剪应力越大。所以在工程实际中可实时监测锚杆托锚力,依靠本文理论依据可深入揭示锚杆支护过程中受力特征;在锚杆支护临界失效时,围岩越坚硬,剪应力及轴力越大,且分布更加集中;锚杆长度影响全长锚固锚杆的支护性能,但在锚杆长度超过一定范围后再增大锚杆长度并不能显著提升锚杆的锚固效果。 展开更多

关键词 全长锚固锚杆 应力分布 中性点 围岩条件 托锚力 锚杆长度

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基于PSO优化NP-FSVM的煤矸光电智能分选技术研究 被引量：26

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作者 郭永存 于中山 卢熠昌 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期13-19,共7页

为提高分选的稳定性和准确率,提出一种多特征融合的基于粒子群算法优化的法平面型隶属度函数模糊支持向量机(PSO-NP-FSVM)煤矸石分选方法。介绍了X射线探测识别煤矸石技术的基本原理与工作流程。对采集到的X射线图像经中值滤波去噪预处... 为提高分选的稳定性和准确率,提出一种多特征融合的基于粒子群算法优化的法平面型隶属度函数模糊支持向量机(PSO-NP-FSVM)煤矸石分选方法。介绍了X射线探测识别煤矸石技术的基本原理与工作流程。对采集到的X射线图像经中值滤波去噪预处理后,分别提取灰度特征下的灰度均值、灰度方差,以及基于灰度共生矩阵的纹理特征下的能量、相关性、对比度和熵共计6个特征向量,并对选择的特征进行融合。利用法平面型隶属度函数能有效剔除孤立样本的优点,结合粒子群算法对模糊支持向量机分类器模型的主要参数进行优化,提出经优化改进后的PSO-NP-FSVM分类算法,采用相同的训练样本,与PSO-FSVM分类器模型进行仿真对比分析。最后,分别采用PSO-NPFSVM、PSO-FSVM算法与单一灰度或纹理特征进行识别的方法建立分类器模型,并通过交叉验证的方法进行对比试验。试验研究结果表明:PSO-NP-FSVM算法经56次的迭代,参数达到最优,PSOFSVM算法参数寻优需迭代63次; PSO-NP-FSVM算法的适应度函数值较小。通过多特征融合的PSO对NP-FSVM进行优化的分选方法,煤矸石的分选准确率达到93.8%,其准确率和稳定性较普通PSO-FSVM分类器模型与单一特征识别方法,均有所提高。X射线探测的光电智能分选技术是未来煤矸石分选发展的重要趋势,此方法可改善在分选过程中因煤矸厚度的影响,导致识别准确率降低的缺陷。 展开更多

关键词 煤矸石分选 智能分选 X射线探测 灰度特征 纹理特征 粒子群优化算法 模糊支持向量机

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不同中主应力系数和负温条件下冻结砂土真三轴试验研究 被引量：6

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作者 马芹永 黄坤 +2 位作者 马冬冬 姚兆明 周兆曦 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期870-878,I0006,共10页

为研究冻土在复杂应力路径下的力学性质,利用自主研发的冻土真三轴仪,研究了温度和中主应力系数b_(f)对冻结砂土强度和变形特性的影响。试验结果表明:不同试验条件下的偏应力-大主应变曲线均表现出应变硬化的特性。当0≤b_(f)≤0.5时,... 为研究冻土在复杂应力路径下的力学性质,利用自主研发的冻土真三轴仪,研究了温度和中主应力系数b_(f)对冻结砂土强度和变形特性的影响。试验结果表明:不同试验条件下的偏应力-大主应变曲线均表现出应变硬化的特性。当0≤b_(f)≤0.5时,破坏强度随b_(f)的增加而增加,当b从0.5增长到1时,破坏强度表现出降低的趋势,且b_(f)>0时的强度均大于bf;0的强度。强度随着温度降低呈现出线性增长规律。随着b_(f)的增加,中主应力方向上的变形由膨胀向收缩转变;小主应力方向始终产生膨胀变形,且变形速率加快;体应变均表现出先剪缩后剪胀的特性。应力水平在30%~95%区间内的试验点适用于计算Duncan-Chang模型参数。 展开更多

关键词 真三轴 冻结砂土 中主应力系数 力学特性 DUNCAN-CHANG模型

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冻融和热冲击循环作用后红砂岩SHPB试验和本构模型研究 被引量：5

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作者 张蓉蓉 经来旺 马冬冬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期267-275,共9页

为研究冻融(freeze-thaw,F-T)循环和热冲击(thermal-shock,T-S)循环对红砂岩动态力学性能的影响。利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置,对长径比为0.5的红砂岩试件开展F-T循环和T-S循环后的冲击压缩试验,对比分析了F-T循环和T-... 为研究冻融(freeze-thaw,F-T)循环和热冲击(thermal-shock,T-S)循环对红砂岩动态力学性能的影响。利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置,对长径比为0.5的红砂岩试件开展F-T循环和T-S循环后的冲击压缩试验,对比分析了F-T循环和T-S循环次数对红砂岩动态力学参数和微观结构的影响。试验结果表明:红砂岩的动态应力-应变曲线可分为弹性、塑性和破坏阶段;其纵波波速、干密度、动态峰值应力、弹性模量、平均破碎块度均随循环次数的增加逐渐下降,而孔隙率、峰值应变、吸收能、比能量吸收值、质量分形维数则逐渐增大;通过对比岩石微观形貌特征发现,相同循环次数条件下,T-S循环对红砂岩内部的损伤程度较F-T循环更加明显;基于黏弹性朱-王-唐模型,建立了能够考虑F-T/T-S循环损伤的红砂岩动态本构模型;通过对比模型和试验得到的动态应力-应变曲线,验证了模型的准确性和适用性,该模型能够较好地反映冲击荷载作用下F-T/T-S循环后红砂岩的动态强度和变形特性。 展开更多

关键词 岩石动力学 冻融循环 热冲击循环 红砂岩 微观结构 本构模型

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