国家自然科学基金(41102198)
- 作品数：5 被引量：218H指数：5
- 相关作者：刘泉声刘滨黄兴刘学伟朱元广更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所武汉大学化工研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 平顶山矿区深部大规模松软围岩巷道支护技术被引量：17
- 2012年
- 针对平顶山矿区深部大规模松软围岩稳定性控制问题,以典型大规模松软围岩巷道为研究对象,研究确定其围岩的赋存条件,采用离散元方法模拟巷道围岩的变形破坏过程,揭示其破坏机制,提出相应的支护对策,结合深部巷道围岩稳定性控制理论拟定支护的总体思路,确定具体支护方案,研发围岩巷道的抗折抗裂喷层技术及深部巷道底臌治理技术。研究结果表明:围岩承受的高地应力与其自身低强度之间的矛盾是造成深部大规模松软围岩巷道失稳的主要原因;巷道首先在拱顶、底板中央区及两侧边墙受张拉破坏,拱肩及两侧底角受剪破坏,破坏区范围逐渐向深部扩展直至失稳。现场实测数据表明:在方案实施2个月后,锚杆、锚索受力在较高值趋于恒定,充分发挥了支护作用;水平收敛、拱顶下沉和底板臌起趋于稳定,大规模松软巷道围岩稳定性得到有效控制。
- 郭建伟刘泉声杨战标刘滨
- 关键词：岩石力学支护技术
- TBM围岩挤压大变形特性分析与等级划分被引量：19
- 2015年
- 为了预测评价TBM穿越深部软弱地层时围岩挤压大变形,分析了TBM开挖卸荷围岩挤压大变形力学特性。将TBM围岩挤压大变形定义为TBM开挖后变形速率大、变形量达到TBM扩挖预留的围岩与护盾间的变形间隙,同时收敛速度慢,变形时效性显著的一种变形。指出当围岩挤压变形与开挖半径间的比值大于等于1%且挤压变形与扩挖间隙的比值大于等于1时便产生挤压大变形,并根据这2个指标将TBM围岩挤压变形划分为无挤压变形、轻微挤压变形、中等挤压变形、严重挤压变形和非常严重挤压变形5个等级。
- 黄兴刘泉声刘滨刘学伟崔先泽
- 关键词：深部TBM
- 深井软岩破碎巷道底臌原因及处置技术研究被引量：105
- 2013年
- 根据顾北煤矿南翼(11-2)胶带机巷道工程实际,依据长期的现场调查和变形监测,对顾北矿区深井软岩破碎巷道底臌影响因素、特性进行了分析,得出了底臌主要原因,认为底臌主要是由于巷道底板处于敞开状态而成为巷道变形和应力释放的主要场所,软弱破碎的围岩在地应力作用下挤压流入到巷道内,形成较大的挤压流动性底臌。在此基础上,提出了采用混凝土反拱地坪、深浅孔注浆、高预应力组合锚索的针对深井软岩破碎巷道底臌综合处置技术,同时研制开发底板锚索钻机,解决了底板组合锚索孔施工的困难。现场的跟踪监测表明,该技术能有效治理底臌还能加强两帮稳定性。
- 刘泉声刘学伟黄兴刘滨
- 关键词：深部开采底臌
- 考虑层理方向效应煤岩巴西劈裂及单轴压缩试验研究被引量：60
- 2013年
- 针对淮南矿区B10煤层以水平层理为主,且层理性较强的特点,通过巴西劈裂及单轴压缩试验,研究煤岩在垂直和平行于层理面方向上的拉、压力学特性。研究结果表明:(1)煤岩垂直和平行于层理面方向抗拉强度均具有明显的离散性,但前者离散程度更大;对比两者均值,前者显然小于后者,各向异性显著。(2)宏观煤岩成分分布的随机性及其物理力学性质的差异是导致煤岩抗拉特性离散性的重要条件;而宏观煤岩成分的条带状分布特点,以及煤岩割理系统分布的方向性,则是决定煤岩力学特性各向异性的内在原因。(3)煤岩垂直与平行于层理面方向单轴压缩轴向应力-应变曲线相比,前者峰前变形特征相似,力学性态稳定,峰后应力跌落迅速,脆性特征明显;后者则峰值前、后各曲线均变形各异,力学性态不稳定。煤样的轴向峰值应变均小于1%,变形特征属脆性破坏。(4)垂直和平行于层理面方向单轴压缩煤样的断口破坏形态分别以剪切和劈裂破坏为主,且2个方向的单轴压缩强度及变形参数均具有明显差异,各向异性特征显著。(5)煤岩垂直和平行于层理面方向单轴压缩特性均具有一定的离散性,但后者离散程度更大。(6)煤岩单轴抗压强度远大于抗拉强度,垂直和平行于层理面方向单轴抗压强度分别为抗拉强度的40.1和14.7倍。
- 刘恺德刘泉声朱元广刘滨
- 关键词：采矿工程煤岩层理单轴压缩试验各向异性
- 深部挤压性地层TBM掘进卡机孕育致灾机理被引量：23
- 2014年
- 为揭示TBM通过深部高地应力挤压性地层发生卡机的孕育致灾机理,基于TBM卡机孕育致灾机理的理论分析,通过FLAC3D计算护盾区域围岩的三维应力场、位移场,从而计算出护盾前移所受的摩擦阻力,并根据卡机状态判据判断护盾是否被卡。同时分析了TBM护盾长度L、超挖量ΔR对卡机的影响,结果表明:①护盾前移所受摩擦阻力Rf随护盾长度L增加而非线性增大;②护盾长度一定时,超挖量ΔR越大,护盾前移所受的摩擦阻力越小,但超挖量ΔR的增大将受到超挖技术水平和机械制造水平的限制;此外,考虑掘进工作面空间效应,将护盾分节阶梯式设计,加大尾护盾与围岩间的间隙ΔR,可以很大程度上减少围岩对护盾的挤压力,减少护盾被卡的风险;③可从护盾长度和超挖量及两者的合理组合角度提出TBM卡机的预防措施。
- 刘泉声黄兴时凯朱元广
- 关键词：TBM卡机
