国家自然科学基金(41072225)
- 作品数：24 被引量：136H指数：7
- 相关作者：王光勇张彦宾陈俊杰李德海王超更多>>
- 相关机构：河南理工大学中国科学技术大学郑州市规划勘测设计研究院更多>>
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- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球理学更多>>
- 巨厚松散层下开采地表损害机理研究被引量：3
- 2013年
- 在巨厚松散层综放开采条件下,地表移动变形呈现自身的特点和变形规律。基于赵家寨煤矿地质采矿条件,描述了巨厚松散层下地表出现的周期性裂缝、台阶、塌陷坑等非连续变形的破坏特征。分析了地表出现非连续变形的破坏机理。借助数值模拟分析的手段,探讨了不同松散层开采条件覆岩应力集中区域、应力释放区域、应力集中系数的变化规律。结果表明,在巨厚松散层开采条件下,应力变化与松散层性质是造成地表出现非连续变形的主要因素,从而为厚松散层下"三下"采煤提供了参考。
- 陈俊杰陶宛东黄成飞
- 关键词：巨厚松散层数值模拟应力分析
- 地面荷载作用下采煤塌陷区地基再变形研究被引量：2
- 2013年
- 随着土地利用的日益紧张,一些地区工业厂房和住宅楼不得不建在采煤塌陷区,在地面建筑物荷载作用下,已受损伤的岩体可能会再一次产生较大的移动和变形,甚至失稳、破坏,从而影响塌陷区地基的稳定性和建筑物正常使用。以某矿塌陷区地质采矿条件为原型,首先利用概率积分法,推导地基再变形的预计公式,再根据地质采矿条件和地基影响因素,运用数值模拟和回归分析等方法,确定塌陷区建筑荷载作用下地基再变形的再下沉系数。最后结合数值模拟,分析荷载大小和加载位置对采煤塌陷区地基再变形的影响,在荷载大小相同情况下,塌陷区拐点区的地基下沉量和再变形量较大,中央区再下沉和变形较小;在拐点区、边缘区和中央区三个不同建筑荷载作用位置,地基再下沉量、再变形都随着建筑荷载的增大而增大。
- 马春艳张予东马玉宽
- 关键词：建筑荷载塌陷区地基稳定性
- 基于灰色预测模型的概率积分法参数确定研究被引量：5
- 2013年
- 运用灰色预测模型可以对矿山开采引起的地表下沉和水平移动的观测数据进行处理与分析,进而确定概率积分法参数.根据潞安矿区司马矿地表移动观测站的实测资料,通过建立灰色预测GM(1,1)模型,利用Matlab对观测数据进行插值处理,获得等间隔数据,求取了概率积分法参数,并进行了相关精度分析.在此基础上,将灰色系统预测方法与曲线拟合方法求取参数的结果进行了对比分析,指出了两种方法存在误差的影响因素.结果表明,运用灰色系统理论求取的概率积分法的参数可靠,体现了动态预测的特点.同时,提出可以通过实施定期等间隔的观测和加大对衰退期的观测次数等措施,提高概率积分法参数的精度.
- 陈俊杰陶宛东郭延涛
- 关键词：地表移动概率积分法
- 动力扰动作用下条带开采系统失稳特性研究被引量：9
- 2013年
- 把顶板岩层视为边界固定的弹性矩形平板,将条带煤柱近似等效为连续分布的温克尔弹性基础,采用温克尔弹性基础和流变理论推导出动力荷载下黏弹性基础上四边固支矩形板的黏弹性模型微分方程,探讨了外部荷载频率的变化对系统稳定性特性影响,并研究了系统各参量对条带开采系统动力不稳定区域的影响.结果表明,系统的振动幅度对外部荷载频率的变化尤为敏感,系统的阻尼、刚度、采出率对不稳定区域影响起着关键作用.通过调整系统刚度和几何结构以及系统的力学状态可防治条带开采系统的失稳,并给出了针对性措施.
- 张彦宾邹友峰李德海张进
- 关键词：条带刚度阻尼
- 条带开采工程岩体稳定性模拟研究被引量：2
- 2013年
- 为研究条带开采工程岩体失稳特征,以峰峰集团万年矿区地层结构作为研究对象,通过室内试验得到各岩层物理力学参数,建立条带开采相似模拟试验模型,利用全站仪和应力应变传感器的测量数据得出条带开采工程岩体顶板、煤柱和底板的位移和应力的变化规律,以及其失稳和破坏特征,试验结果表明,条带开采的顶板、煤柱和底板为一整体,任何一子部分失稳都将影响条带开采工程岩体的稳定性。
- 张彦宾柴华彬
- 关键词：条带开采稳定性岩层
- 采动区建筑物下保护煤柱开采优化设计研究被引量：11
- 2012年
- 采用岩层移动角进行留设保护煤柱的传统方法,增大了保护煤柱呆滞量,造成了煤炭资源的巨大浪费.为了探讨综放开采条件下保护煤柱留设的最优尺寸,基于潞安矿区王庄煤矿的地质采矿条件,提出了根据建筑物采动损害允许的临界变形值进行优化设计保护煤柱的新思路.按照概率积分法,预测计算开采工作面位于不同停采线位置时保护煤柱留设的合理尺寸,分析了不同开采方案下建筑物所受采动的影响面积、地表下沉程度及倾斜变形、拉伸变形等地表移动变形对建筑物采动损害的影响程度.通过11个方案的分析比较,结合经济与社会效益,给出了建筑物下保护煤柱留设的最优方案,为综放开采条件下建筑物压煤开采提供了科学依据.
- 陈俊杰郭延涛郭文兵
- 关键词：保护煤柱优化设计采动影响
- 侧爆作用下锚固洞室破坏形式及机理研究被引量：3
- 2014年
- 为了进一步提高锚固洞室在侧爆作用下的抗爆能力,利用数值分析软件LS-DYNA3D程序,研究了在侧爆作用下的锚固洞室的破坏形式及机理.数值分析结果表明:压应力波一开始是以球形向四周传播的,当压应力波碰到洞室壁时,会在洞室壁表面产生拉应力波,并以椭圆形式向反向传播;在应力波整个传播过程中,由于反射拉伸可能会在洞室锚固区和非锚固区先后产生二次拉伸破坏,最后可能会由于洞室反射的拉伸波和地面反射拉伸波相遇共同作用,在离地面比较浅的地方产生拉伸破坏区.
- 王光勇王超余永强
- 关键词：岩石力学锚固洞室破坏形式
- 拱部侧爆应力波传播及围岩裂纹形成数值分析被引量：2
- 2013年
- 利用有限元程序LS_DYNA3D,对拱侧集中装药爆炸下,应力波与毛洞及锚固洞室围岩相互作用的过程进行了数值分析。结果表明:模拟、实测爆心径向等比例测点压应力时程曲线特征较为一致,说明模拟结果之间具有可比性,且有较高置信度;拱部侧爆下,球面应力波以爆心为中心扩散传播并快速衰减,经自由边界反射形成拉伸波,随着拉伸波的传播与叠加,造成围岩受拉破坏,形成裂纹主要分布在爆源上方近自由表面处、洞室外围迎爆部及迎爆侧拱部,迎爆侧拱部围岩破坏严重,易对洞室安全造成不利影响;锚固结构能够提高围岩的抗爆性能,减轻洞室整体的破坏程度,限制围岩沿洞室径向的位移。
- 余永强王超王光勇
- 关键词：岩石力学抗爆性能应力波
- 无棱镜全站仪测距稳定性及精度分析被引量：9
- 2014年
- 介绍无棱镜全站仪的测量原理,以拓普康GPT-3100N全站仪为例,通过实验重点分析无棱镜测距的稳定性与反射面材质、颜色、入射角、测量距离、网孔、拐角、边缘点等之间的关系,以及能达到的测量精度,得出仪器测距精度稳定的结论,提出无棱镜全站仪在测距工作中的注意事项。
- 马春艳马玉宽张红星
- 关键词：全站仪稳定性
- 石门河下采煤对河堤的安全性分析被引量：5
- 2012年
- 石门河位于赵固一矿首采区内,解放石门河下煤炭资源迫在眉睫,而河堤下开采在保证煤矿安全生产的前提下,必须保护水资源和河堤的安全使用。在确定开采方案的基础上,选用矿区实测得出地表移动参数进行预计,针对各阶段开采对石门河河堤造成的危害性进行了分析,根据危害程度计算出河堤加固的土方量和土体裂缝长度,然后建立FLAC3D模型对河堤的渗流进行数值模拟,结果表明水不会渗出堤外。研究结果对堤下采煤具有一定的指导意义,为开采沉陷的堤坝治理提供了科学依据。
- 张彦宾李德海贾安立李景方
- 关键词：河堤沉陷预计渗流数值模拟
