教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-10-0770)
- 作品数：9 被引量：115H指数：5
- 相关作者：万志军张源周长冰刘渝张博更多>>
- 相关机构：中国矿业大学兖州煤业股份有限公司乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程理学更多>>
- 巷道/隧道围岩非稳态导热模化试验方法被引量：5
- 2014年
- 在分析巷道/隧道围岩导热特征的基础上,把巷道/隧道围岩温度场简化为一维半无限大空心两面绝热圆薄片的非稳态导热问题,建立了柱坐标系下巷道/隧道围岩温度场的数学模型,并对其定解条件进行了探讨;采用方程分析法和量纲分析法,推导出巷道/隧道围岩导热的相似准则为傅里叶数Fo、毕渥数Bi和R,以及围岩与风流对流换热的努谢尔特数Nu、雷诺数Re和普朗特数Pr;根据相似准则,确定了巷道/隧道围岩导热原型和模型之间的相似关系,并以掘进巷道为例,证实了模化试验方法的可行性。
- 张源万志军周长冰程敬义
- 关键词：高温矿井矿井热害非稳态导热模化试验
- 极松软煤层抗剪强度的水敏性试验研究被引量：5
- 2017年
- 为分析极松软煤层注水防止片帮的效果,研究了极松软煤层注水后抗剪强度的变化。基于非饱和土理论及直剪试验,采用极松软煤体重塑煤样,进行了一系列不同含水率及法向应力下不固结不排水直剪试验的研究,提出了以含水率为中心,以黏聚力和内摩擦角为主要指标的抗剪强度分析方法,采用试验和理论方法综合分析研究了含水率对极松软煤的抗剪强度的影响。研究结果表明:在低法向应力状态下,试样剪应力易发生软化现象,而在高法向应力状态下,试样易发生硬化现象;重塑煤样的黏聚力随含水率的增加先增大,达到最适含水率后(约17.64%),黏聚力随含水率的增加反而减小;含水率对重塑煤样的内摩擦角影响不明显,证实松软煤层注水防止片帮的工程控制技术是有效的。
- 周鹏张博
- 关键词：煤层注水直剪试验水敏性
- 高温三轴应力下气煤蠕变特征及本构模型被引量：18
- 2012年
- 采用中国矿业大学研制的"600℃20 MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机",对尺寸为200 mm×400 mm的山东兴隆庄气煤进行了200℃和400℃两个温度点的三轴应力下的蠕变实验。实验表明:200℃时,气煤蠕变具有明显的第1,2阶段,但未出现加速蠕变阶段,而400℃时,气煤在很短时间内就进入加速蠕变阶段;在温度和应力共同作用下,气煤在加载瞬间及后续变形过程中,始终伴随着显著的塑性变形,煤体变形为典型的黏弹塑性变形。通过对不同温度下气煤的渗透率和孔隙率的分析,初步判断300℃是气煤蠕变特征发生变化的临界温度。根据气煤高温蠕变特征,引入一种新型的非线性黏壶,构建了气煤的高温蠕变本构模型,该本构模型轴向蠕变的理论曲线和实验曲线吻合较好,表明该本构模型能较好地模拟高温下气煤的蠕变特征。
- 周长冰万志军张源刘渝张博
- 关键词：气煤高温三轴应力本构模型
- 支护强度对沿空掘巷煤柱稳定性影响被引量：14
- 2013年
- 掌握沿空掘巷窄煤柱采空区侧已有支护结构对煤柱稳定性的影响.采用FLAC3D有限差分数值模拟方法,研究不同支护强度条件下窄煤柱的变形和破坏规律.研究结果表明:上区段工作面回采和沿空掘巷对煤柱稳定性的影响较大,窄煤柱采空区侧的煤体先于巷道侧进入塑性区,变形量远大于巷道侧;采空区侧的支护结构对限制煤体塑性区扩展的作用不明显,支护强度对煤柱稳定性的影响较小;采空区侧的支护结构很容易失效或强度发生严重衰减,巷道侧的支护结构受采动影响小,护强度对窄煤柱稳定性的影响程度大于采空区侧.
- 张源万志军程敬义张博巩利斌
- 关键词：沿空掘巷窄煤柱煤柱稳定性锚杆支护支护强度
- 煤炭地下气化场覆岩运动规律的数值模拟研究被引量：14
- 2013年
- 根据煤炭地下气化场实际地质结构,考虑高温对燃空区上覆岩层物理力学特性的影响,采用RFPA建立模型分析燃空区覆岩结构运动及"三带"分布规律,结果表明:①燃空区上覆岩层出现明显的"三带"特征。燃空区老顶关键层初次来压步距约为42m,周期来压步距约为12m。②随着燃空区扩展,燃烧煤壁前方形成剪应力集中区,由下向上发展成拱形分布;煤壁前方形成应力增高区,煤层支承压力增高系数为2.0～2.3。③随着燃空区扩展,上覆岩层的移动范围及下沉量逐步增大;老顶关键层出现初次破断及周期来压后,厚硬岩层下沉量明显增大;同一时刻距离煤层越近的顶板,其垂直位移越大;上覆岩层位移下沉曲线基本呈对称分布。
- 唐芙蓉王连国贺岩韩猛陆银龙
- 关键词：煤炭地下气化覆岩运动
- 气煤热力耦合变形与孔隙演化特征的实验研究被引量：6
- 2014年
- 采用自主研制的"600℃20 MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机",进行直径×高度为200 mm×400 mm的山东兴隆庄气煤试样高温三轴应力下的耦合热变形实验,对实验后的煤样采样,与非实验煤样进行对照压汞实验及孔隙结构分析。研究结果表明:三轴恒定应力下,气煤随温度升高的热变形可分为3个阶段:缓慢变形阶段、快速变形阶段和破坏阶段;试样由缓慢变形阶段进入快速变形阶段、渗透率激变以及脆韧转化三者具有相同的阀值,都是因气煤热解产生孔隙所致;三轴应力下气煤随温度升高的热变形特征和渗透性变化规律均由大孔的发育程度决定,且试样压缩的空间取决于大孔的体积。
- 周长冰万志军张源国峰朱成坦刘建明程才
- 关键词：热力耦合气煤孔隙
- 不稳定覆岩下沿空掘巷围岩大变形机理被引量：55
- 2012年
- 为了掌握不稳定覆岩下沿空掘巷围岩大变形的机理,采用矿用钻孔窥视仪对不稳定覆岩下的沿空掘巷顶板岩层进行了钻孔摄像观测,提出了"基本测量尺度-裂隙条数法"钻孔裂隙统计方法,采用该方法对沿空掘巷顶板岩层中的裂隙进行了统计分析,并研究了裂隙分布及其演化规律。研究表明:纵向裂隙和横向裂隙为不稳定覆岩下沿空掘巷顶板岩层中2种基本的裂隙形式,其中纵向裂隙多分布于巷道上部顶板岩层中,而横向裂隙多出现在靠近采空区煤壁的顶板下部岩层中;随着上区段采空区上覆岩层稳定时间的延长,纵向裂隙逐渐演化成断裂带,横向裂隙逐渐演化成离层和径向错位,2种裂隙相互交叉延展极易形成异常破碎带;不稳定覆岩下沿空掘巷围岩大变形的根本原因是基本顶的断裂、回转和滑移,控制该类巷道围岩大变形的基本思路就是控制基本顶断裂后的关键块的回转和滑移。
- 张源万志军李付臣贺中海周长冰刘渝荣同义
- 关键词：沿空掘巷不稳定围岩钻孔窥视
- 大尺寸活塞-厚壁圆筒式固体传压高温三轴压力室的温度标定
- 2013年
- "600℃、20MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机"的高温三轴压力室,采用活塞-厚壁圆筒式结构,内、外径分别达到300mm和1 060mm,高1 100mm,岩石试件尺寸达200mm×400mm,采用低电压高电流内加热方式。为了对高温压力室进行温度标定,在试样内、外布设9个测温点,观测试样在加热和保温过程中各测点的温度变化,研究试样内的温度分布特征及其与试样外控制点温度的关系。实验结果表明,试样中部盐环与外层云母板交界处的温度数据稳定可靠,与试样内部的温度具有良好的线性关系,可作为加热过程的温度控制点。在同一横截面上,试样内部的温度高于试样外盐环与外层云母板交界处的温度,且两者的中部温度均高于两端;试样轴向温度对称于试样中部分布,中间高于两端,温差随加热温度的上升不断增大,最大温度梯度为0.85℃/mm;试样径向温度随着离中心点距离的增加近似呈线性增大,表面温度最高,最大温度梯度约0.5℃/mm。同时,试样轴心温度、离轴心40和80mm点的温度,以及试样表面的温度,分别比控制点高21%、27%、28%和29%,而试样上、下端温度只比控制点温度低1.5%。试验机加热方式合理,温度控制精度高,试样温度分布较均匀。
- 张源万志军周长冰刘渝
- 关键词：岩石力学高温
- 新型液压支架活柱位移监测仪的研制被引量：4
- 2015年
- 为了实现液压支架活柱下缩量的电测,准确地判别综采工作面矿压显现规律,研制了支架活柱位移监测仪,介绍了其工作原理并进行了精度分析。通过精度校核结果表明,该监测仪稳定性高且量程大,测量精度范围为—0.8~2.7 mm,精确度等级为0.3,满足现场测量精度需要。
- 张洪伟万志军程敬义裴松张源
- 关键词：液压支架监测仪传感器
