国家自然科学基金(51279096)
- 作品数：29 被引量：221H指数：8
- 相关作者：李廷春张仕林卢振刘建章王刚更多>>
- 相关机构：山东科技大学山东东山新驿煤矿有限公司中国石油天然气华东勘察设计研究院岩土工程处更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金山东省高等学校科技计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学交通运输工程天文地球更多>>
- 坚硬顶板切顶卸压垮落规律研究被引量：4
- 2021年
- 为了解决坚硬顶板垮落步距大而易引起大面积来压等问题,以邱集煤矿1102工作面为研究对象,开展切顶卸压对坚硬顶板垮落规律的研究。基于悬臂梁理论推导了切顶卸压后坚硬顶板垮落步距的计算公式,理论计算了邱集煤矿1102工作面坚硬顶板各岩层荷载和切顶卸压前后各岩层的垮落步距,对比分析了切顶卸压前后顶板的垮落特征,并利用现场实测数据验证了理论分析的准确性。结果表明:切顶卸压后,直接顶的垮落步距从26.66m减小到9.13m,减小了65.8%;基本顶的初次垮落步距从45.41m减小到25.64m,减小了43.5%;周期垮落步距从18.54m减小到12.82m,减小了39.9%。切顶卸压减小了直接顶和基本顶的垮落步距,实现了对坚硬顶板垮落步距的有效控制,保证工作面安全开采,对类似的地质条件下煤层开采和矿压控制具有借鉴意义。
- 云明娄庆楠李廷春赵仁乐武善元朱庆文
- 关键词：坚硬顶板
- 软岩巷道联合支护技术研究被引量：12
- 2019年
- 针对西部地区煤矿围岩承载力低,锚喷支护难以有效控制围岩变形,巷道返修率居高不下等问题,在新上海一号煤矿113082轨道巷施工中,拟采用'钢带、锚杆索支护+反底拱'支护方案。基于围岩松动圈理论,确定了巷道松动圈的厚度及锚杆长度;基于关键部位支护原理,确定了锚索的长度、位置及排距;基于滑移线理论和塑性极限分析法,确定了反底拱锚杆的长度及间距。数值模拟结果表明,该方案能够改善围岩应力状态;现场实施后,该方案可以有效控制巷道围岩变形,保证了煤矿安全生产。
- 王洪闪冉金林李廷春高启强薛克龙
- 关键词：软岩巷道联合支护松动圈反底拱
- 泥化弱胶结软岩巷道底板变形破坏机理分析被引量：12
- 2015年
- 煤矿软岩巷道极易发生变形破坏,底臌量大是其重要的特征.以新上海一号煤矿副井绕道巷道为工程背景,研究了泥化弱胶结软岩巷道底板的变形破坏机理.从现场选取岩样进行室内实验,研究发现围岩具有强度低、胶结程度差、遇水泥化软化、吸水膨胀等特殊的物理力学性质;结合现场监测数据和数值模拟结果,巷道底板变形速度快、持续时间长、总变形量大且不收敛,是以流变和膨胀为主的非线性大变形;底板破坏与变形增加的趋势一致,塑性区发展速度前期快,后期慢,但范围不断扩大;通过机理分析,巷道底板的变形破坏是在水和构造应力耦合作用下的恶性循环的结果,底臌为流动膨胀复合型,治理的关键是治水和加强支护.以上述理论为指导,对巷道支护方案进行了优化,监测数据显示底板变形破坏得到了有效控制.
- 李廷春张仕林卢振王超刘洪强
- 关键词：巷道底臌变形破坏机理
- 泥化弱胶结软岩地层中矩形巷道的变形破坏过程分析被引量：63
- 2014年
- 在西部地区,一定数量的矿区处于泥化弱胶结软岩地层,此类软岩胶结性差、强度低、遇水泥化。矩形是采区巷道的常用型式,但其断面受力不均、稳定性差。在上述软岩地层中的矩形巷道承载力低、变形量大、变形持续时间长,给煤矿的安全生产带来极大困难。以内蒙古新上海一号煤矿皮带顺槽矩形巷道为背景,运用FLAC3D软件中的Cvisc黏弹塑性模型,对矩形巷道的变形破坏进行了数值模拟,并将模拟结果与现场监测结果对比分析。结果表明:巷道开挖支护后,受断面形状影响,矩形巷道四角出现压应力集中和顶板受拉区,巷道顶板下沉量大,底板底臌严重,两帮向巷道挤出;受围岩岩性影响,围岩进入塑性的时间快短、范围大,塑性区超出了支护体的作用范围,造成锚杆(索)的锚固效果难以完全发挥,围岩出现整体滑动的现象;巷道变形呈现出流变变形的特性,变形量随时间持续增加,持续的蠕变变形超出了支护体的可控范围,最终引起巷道的失稳破坏。
- 李廷春卢振刘建章马旭强
- 关键词：软岩矩形巷道数值模拟
- 单轴压缩荷载下红砂岩不同张开度三维通透裂隙扩展机理研究被引量：5
- 2016年
- 采用自制的模具在圆柱体红砂岩标准试件上分别加工了不同张开度的通透裂隙,通过单轴压缩试验和数值模拟的方法,系统分析了不同张开度条件下岩石裂隙的扩展机理。试验结果显示,含裂隙试件的峰值强度、起裂强度以及弹性模量等力学参数随裂隙张开度的增大均呈线性减小的趋势,其中峰值强度的变化幅度较小,而起裂强度与弹性模量受裂隙张开度变化的影响较明显;不同张开度裂隙的初始起裂均在裂尖位置以翼裂纹的形式展开,扩展至峰值状态前后,受张开度的影响出现了明显差异。数值模拟结果显示,加载过程中裂隙尖端拉应力集中区域随裂隙张开度的增大逐渐增大,但始终未到达试件边界,而剪应力集中的范围比较稳定基本不随裂隙张开度的变化而改变。
- 张仕林杜贻腾李廷春张国朋刘启顺
- 关键词：单轴压缩数值模拟
- 立井破碎基岩段围岩强度及支护等级划分标准被引量：5
- 2014年
- 立井过破碎基岩段施工过程中常常发生围岩的突然垮塌,造成人员伤亡事故.通过分析现有技术存在的问题,有必要提出一套操作性好、可定量的围岩强度及支护等级划分标准.综合考虑岩体基本质量指标、RQD值、岩石软化系数等因素,有针对性的对立井破碎基岩段进行了围岩强度等级再划分;通过不同围岩强度等级、不同开挖直径和不同深度的井筒破碎段围岩稳定性数值模拟,并提取其位移关键值,利用围岩失稳的位移判据,提出了一套针对立井破碎基岩段围岩支护等级划分标准;结合现有立井施工支护技术,形成以不同支护等级为依据的立井破碎基岩段围岩稳定控制技术.通过阳煤集团景福煤矿副立井过破碎基岩段的实际应用,验证了该技术的科学性、合理性、有效性.
- 李廷春张仕林王群尚立斌杨晓成
- 关键词：立井围岩强度
- 格栅拱架模型的结构选型与设计——以第二届全国城地专业大学生模型设计竞赛为例被引量：1
- 2017年
- 针对"格栅拱架的设计、建造与加载试验"的模型设计竞赛,从分析模型制作要求和计算施加荷载入手,通过对比不同形式的主拱圈、直墙段和格栅结构内力,分析获得了结构部件的受力特点,选择承载力最佳的部件形式,得到格栅拱架模型的结构设计方案。加载实验证明,该方案设计的格栅拱架模型有效承载了施加荷载。
- 周游李廷春冉金林
- 固帮切顶成巷方法与验证
- 2023年
- 针对切顶成巷煤帮破碎使巷道大变形的问题,以新驿煤矿1706工作面为背景,开展了不同地应力、巷道宽度和巷道高度作用下数值试验研究,对比分析了常规支护切顶和固帮切顶的围岩变形控制效果。结果表明:常规支护切顶围岩变形大,固帮切顶能有效控制围岩变形,提高锚索安全裕度,尤其对于大埋深和大断面巷道效果更显著。同时,在1706巷道进行了现场对比试验,结果表明,固帮切顶能有效控制围岩变形,提高锚索安全裕度,减小围岩稳定距离。
- 刁志新齐春涛张庆建杨秉真周慧忠齐涛娄庆楠
- 关键词：无煤柱开采围岩控制
- 杨营煤矿地应力分布规律及其影响因素分析被引量：1
- 2015年
- 杨营煤矿埋深大、断层破碎带发育,影响地应力分布规律的因素复杂。为指导杨营煤矿矿井建设及开采安全,应用钻孔应力解除法,对杨营煤矿不同埋深和位置进行了系统的地应力测量。根据实测数据,获得了杨营煤矿地应力分布规律,并对其影响因素进行了分析。分析结果表明,矿区主应力分布有其一般的共性且有其特殊性:1矿区主应力值随埋深的增加而增大,侧压力系数随埋深的增加而减小;2断层扰动下,地应力方向发生明显偏转,地应力值有明显应力集中现象;3向斜构造影响下,构造不同位置水平主应力集中程度有明显差异,相同位置水平主应力和垂直主应力的增加程度也有差异。
- 贾绪路李廷春陆龙龙吴帅
- 关键词：地应力影响因素
- FLAC^(3D)中锚杆破断失效的实现及应用被引量：32
- 2016年
- 为解决FLAC^(3D)中CABLE单元无法实现锚杆(索)破断失效的问题,提出锚杆(索)破断判据U(i)≥U_(max)(i),在此基础上建立CABLE单元杆体修正力学模型,修正模型增加了破断失效功能,并采用Fish语言编程,将修正模型嵌入到FLAC^(3D)主程序中,实现锚杆破断失效的"单元化",由局部到整体自发实现锚杆的宏观破断效果。进行锚杆杆体拉伸实验和锚喷支护效果对比的算例分析,结果表明:(1)修正模型锚杆杆体拉伸荷载–位移曲线呈现出第三阶段破断失效的特性,符合杆体实际力学行为,达到了定量破断的预期效果,且响应灵敏;(2)地应力超过一定值后,采用修正模型的支护方案中锚杆、锚索出现了破断,且呈现出的力学行为符合锚杆(索)破断失效力学机制,提高了工程模拟的准确度和精度;(3)破断实现方法扩展了FLAC^(3D)的应用范围,增强了模拟能力。同时分析指出了实现方法可达到的有益效果、存在的局限性及下一步研究方向。
- 李为腾杨宁李廷春王刚梅玉春玄超
- 关键词：FLAC^3D锚杆锚索破断
