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固液耦合模式下含断层缺陷煤层回采诱发底板损伤及断层活化突水机制研究
被引量：
26
1
作者
张培森
颜伟
+2 位作者
张文泉
SHEN Baotang
王浩
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期877-889,共13页
针对具体地质条件,以现场试验数据为基础,采用相似材料试验及数值模拟相结合的分析方法,对含断层缺陷煤层回采过程中底板损伤破坏及断层活化规律进行研究,研究得出:采用内径不同的水管能够很好地反映底板岩层渗透性的空间差异性,通过采...
针对具体地质条件,以现场试验数据为基础,采用相似材料试验及数值模拟相结合的分析方法,对含断层缺陷煤层回采过程中底板损伤破坏及断层活化规律进行研究,研究得出:采用内径不同的水管能够很好地反映底板岩层渗透性的空间差异性,通过采用调节注水管水柱高度的方式可以控制水压以满足设计要求;煤层埋深、承压水水压及断层落差越大越易突水,断层防水煤柱宽度越大越不易突水;通过试验及模拟计算再现了不同因素影响下煤层回采过程中底板采动裂隙形成、断层活化到突水通道形成的全过程,揭示了含断层构造底板突水通道的形成机制;研究结果对承压水上含断层缺陷煤层回采时防水煤柱的留设具有重要的参考价值。
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关键词
固液耦合
底板损伤
断层活化
突水机制
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职称材料
大变形锚杆-围岩耦合模型及其计算方法
被引量：
7
2
作者
王刚
吴学震
+1 位作者
蒋宇静
黄娜
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期887-895,共9页
在矿山、水利、交通等工程领域中大变形锚杆已经获得了广泛的认可和应用,而相应理论水平落后于工程实践的现状则限制了大变形锚杆支护技术的进一步发展。针对大变形锚杆的力学及变形特性,提出了一种锚杆-围岩耦合作用结构模型,并基于塑...
在矿山、水利、交通等工程领域中大变形锚杆已经获得了广泛的认可和应用,而相应理论水平落后于工程实践的现状则限制了大变形锚杆支护技术的进一步发展。针对大变形锚杆的力学及变形特性,提出了一种锚杆-围岩耦合作用结构模型,并基于塑性增量理论,从锚杆-围岩相互作用的角度,提出了大变形锚杆加固岩体的求解方法,推导了加锚岩体的平衡方程、位移协调方程和锚杆响应方程。在Visual Basic开发环境中编制有限差分计算程序,利用龙格库塔法求得了大变形锚杆-围岩耦合模型的半解析解,并通过数值模拟验证了理论模型的有效性。基于上述理论模型和计算方法,不仅可以计算得到大变形锚杆轴力和剪应力分布情况,定量分析其支护效应,还可以系统地求得加锚岩体的地层响应曲线及锚杆自身的响应曲线,对于地下工程中大变形锚杆的支护设计有基础性指导意义。
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关键词
大变形锚杆
耦合模型
支护设计
地层响应曲线
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职称材料
端锚式锚杆–围岩耦合流变模型研究
被引量：
7
3
作者
王刚
刘传正
吴学震
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期363-375,共13页
针对端锚式锚杆–围岩结构体在长时条件下支护作用的演化机制,建立了端锚式锚杆–隧洞围岩耦合作用的结构模型。进行了结构模型的基本假设:①圆形隧洞;②深埋;③各向等压原岩应力;④均质且各向同性黏弹性围岩模型;⑤一维黏弹性锚杆模型...
针对端锚式锚杆–围岩结构体在长时条件下支护作用的演化机制,建立了端锚式锚杆–隧洞围岩耦合作用的结构模型。进行了结构模型的基本假设:①圆形隧洞;②深埋;③各向等压原岩应力;④均质且各向同性黏弹性围岩模型;⑤一维黏弹性锚杆模型;⑥锚杆对围岩作用力整体为面力。基于基本假设建立了端锚式锚杆–围岩耦合流变理论模型。假设围岩和锚杆均为Maxwell模型时,求解了圆形隧洞围岩应力和位移的径向分布随时间变化的解析解,获得了锚杆轴力随时间演变的理论公式。基于锚杆(索)流变模型,进行了FLAC3D数值模拟软件的二次开发;并通过数值模拟与理论计算的对比分析验证了理论模型的合理性,分析了端锚式锚杆–围岩耦合流变规律及其影响因素。该模型对于研究地下隧洞的流变力学行为,分析锚固支护结构的长期稳定性,指导工程支护设计具有重要的基础理论价值。
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关键词
流变模型
锚杆支护
圆形隧洞围岩
黏弹性
解析解
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职称材料
题名
固液耦合模式下含断层缺陷煤层回采诱发底板损伤及断层活化突水机制研究
被引量：
26
1
作者
张培森
颜伟
张文泉
SHEN Baotang
王浩
机构
矿山
灾害
预防
控制
省
部
共建
国家
重点
实验室
培育基地
(
山东科技大学
)
安徽理工
大学
煤矿安全高效开采
省
部
共建
教育
部
重点
实验室
山东科技大学
矿业与安全工程学院
澳大利亚联邦科学研究院(CSIRO)
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期877-889,共13页
基金
国家自然科学基金项目(51379119
51109124
+6 种基金
51509149
41472281)
教育部博士点新教师基金项目(20113718120009)
"泰山学者"建设工程专项经费项目
"973"计划前期研究专项项目(2012CB72310401)
山东省高等学校优秀骨干教师国际合作培养项目
煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室开放基金项目(JYBSYS2014106)
文摘
针对具体地质条件,以现场试验数据为基础,采用相似材料试验及数值模拟相结合的分析方法,对含断层缺陷煤层回采过程中底板损伤破坏及断层活化规律进行研究,研究得出:采用内径不同的水管能够很好地反映底板岩层渗透性的空间差异性,通过采用调节注水管水柱高度的方式可以控制水压以满足设计要求;煤层埋深、承压水水压及断层落差越大越易突水,断层防水煤柱宽度越大越不易突水;通过试验及模拟计算再现了不同因素影响下煤层回采过程中底板采动裂隙形成、断层活化到突水通道形成的全过程,揭示了含断层构造底板突水通道的形成机制;研究结果对承压水上含断层缺陷煤层回采时防水煤柱的留设具有重要的参考价值。
关键词
固液耦合
底板损伤
断层活化
突水机制
Keywords
fluid-solid coupling
floor damage
fault activation
water-inrush mechanism
分类号
TU485-3 [建筑科学—结构工程]
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
大变形锚杆-围岩耦合模型及其计算方法
被引量：
7
2
作者
王刚
吴学震
蒋宇静
黄娜
机构
矿山
灾害
预防
控制
省
部
共建
国家
重点
实验室
培育基地
(
山东科技大学
)
山东科技大学
山东
省
土木工程防灾减灾
重点
试验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期887-895,共9页
基金
国家自然科学基金项目(No.51279097
No.51379117)
+2 种基金
国家重点基础研究发展规划(973计划)(No.2012CB723104)
山东省教育厅高等学校科技计划项目(No.J11LE03
No.J10LE08)
文摘
在矿山、水利、交通等工程领域中大变形锚杆已经获得了广泛的认可和应用,而相应理论水平落后于工程实践的现状则限制了大变形锚杆支护技术的进一步发展。针对大变形锚杆的力学及变形特性,提出了一种锚杆-围岩耦合作用结构模型,并基于塑性增量理论,从锚杆-围岩相互作用的角度,提出了大变形锚杆加固岩体的求解方法,推导了加锚岩体的平衡方程、位移协调方程和锚杆响应方程。在Visual Basic开发环境中编制有限差分计算程序,利用龙格库塔法求得了大变形锚杆-围岩耦合模型的半解析解,并通过数值模拟验证了理论模型的有效性。基于上述理论模型和计算方法,不仅可以计算得到大变形锚杆轴力和剪应力分布情况,定量分析其支护效应,还可以系统地求得加锚岩体的地层响应曲线及锚杆自身的响应曲线,对于地下工程中大变形锚杆的支护设计有基础性指导意义。
关键词
大变形锚杆
耦合模型
支护设计
地层响应曲线
Keywords
yielding bolt
coupling model
support system design
ground reaction curve
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
端锚式锚杆–围岩耦合流变模型研究
被引量：
7
3
作者
王刚
刘传正
吴学震
机构
山东
省
土木工程防灾减灾
重点
实验室
(
山东科技大学
)
矿山
灾害
预防
控制
省
部
共建
国家
重点
实验室
培育基地
(
山东科技大学
)
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期363-375,共13页
基金
国家自然科学基金项目(51279097
51379117)
国家重点基础研究发展规划(973计划)(2012CB723104)
文摘
针对端锚式锚杆–围岩结构体在长时条件下支护作用的演化机制,建立了端锚式锚杆–隧洞围岩耦合作用的结构模型。进行了结构模型的基本假设:①圆形隧洞;②深埋;③各向等压原岩应力;④均质且各向同性黏弹性围岩模型;⑤一维黏弹性锚杆模型;⑥锚杆对围岩作用力整体为面力。基于基本假设建立了端锚式锚杆–围岩耦合流变理论模型。假设围岩和锚杆均为Maxwell模型时,求解了圆形隧洞围岩应力和位移的径向分布随时间变化的解析解,获得了锚杆轴力随时间演变的理论公式。基于锚杆(索)流变模型,进行了FLAC3D数值模拟软件的二次开发;并通过数值模拟与理论计算的对比分析验证了理论模型的合理性,分析了端锚式锚杆–围岩耦合流变规律及其影响因素。该模型对于研究地下隧洞的流变力学行为,分析锚固支护结构的长期稳定性,指导工程支护设计具有重要的基础理论价值。
关键词
流变模型
锚杆支护
圆形隧洞围岩
黏弹性
解析解
Keywords
rheological model
bolt reinforcement
surrounding rock of cirrcular tunnel
viscoelasticity
analytical solution
分类号
TU470 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
固液耦合模式下含断层缺陷煤层回采诱发底板损伤及断层活化突水机制研究
张培森
颜伟
张文泉
SHEN Baotang
王浩
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
26
在线阅读
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职称材料
2
大变形锚杆-围岩耦合模型及其计算方法
王刚
吴学震
蒋宇静
黄娜
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
端锚式锚杆–围岩耦合流变模型研究
王刚
刘传正
吴学震
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
7
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职称材料
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