国家教育部博士点基金(20060533011)
- 作品数：9 被引量：523H指数：8
- 相关作者：李夕兵宫凤强叶洲元刘希灵李志国更多>>
- 相关机构：中南大学深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点实验室湖南科技大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程理学更多>>
- 动力扰动下深部高应力矿柱力学响应研究被引量：89
- 2007年
- 对深部矿柱在承受高静载应力时的动力扰动力学模型进行应力波传播力学响应分析,采用FLAC3D有限差分程序对深部开采圆形矿柱进行高应力下动力扰动数值计算。研究高径比为4的圆形矿柱在承受不同静载作用时对动力扰动的力学响应特性,通过改变矿柱所受静载应力的大小,来考察承压不同的矿柱对外界动力扰动的响应情况;通过改变扰动应力波峰值的大小,来考察动力扰动强度的变化对承受高应力矿柱稳定性的影响。矿柱的数值分析结果表明:承受高应力的岩体,随着所受初始静载应力的增大,外界的动力扰动对其影响就越明显;承受高静载应力的矿柱,较小的动力扰动可能会使其发生塑性破坏而导致深部开采时的“多米诺骨牌”效应。
- 李夕兵李地元郭雷叶洲元
- 关键词：岩石力学
- 岩爆发生和烈度分级预测的距离判别方法及应用被引量：138
- 2007年
- 岩爆是深部高地应力区岩石地下工程中的主要工程地质灾害之一,对其发生的可能性及其烈度分级的预测是工程建设过程中所必须解决的重大问题。基于距离判别分析理论,建立岩爆发生和烈度分级预测的距离判别分析模型。选取影响岩爆的主要因素如最大切向应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt和弹性能量指数Wet,并把σθ/σc,σc/σt和Wet作为判别因子建立岩爆预测的距离判别分析模型,利用国内外一些重大深部岩石工程实例作为学习的样本进行训练。经过训练后的模型回判估计的误判率为0。利用该模型对国内西康铁路秦岭隧道工程和铜陵冬瓜山深埋硬岩矿山的岩爆情况进行预测,结果与实际情况符合较好,说明该模型在研究岩爆发生可能性及烈度分级预测中具有良好的实用性和有效性。该方法可为深部地下工程岩爆发生可能性及其烈度分级预测提供一种新思路。
- 宫凤强李夕兵
- 关键词：岩石力学岩爆
- 隧道岩爆预测的距离判别分析模型研究及应用被引量：13
- 2007年
- 将洞室最大切向应力和岩石单轴抗压强度的比值、岩石单轴抗压强度和岩石单轴抗拉强度的比值、弹性能量指数这3项影响隧道岩爆的主要指标作为判别因子,建立隧道岩爆预测的距离判别分析模型。以国内外重大隧道工程发生岩爆的实测资料作为学习样本进行训练,建立相应判别函数对待判样本进行预测。该模型在预测判别中综合考虑了影响隧道发生岩爆的多项因素,通过判别模型的学习功能获得岩爆与其各影响因素之间的复杂关系,排除了一般准则中建立判据时人为因素的影响。实例证明该模型利用回代估计法所得到的误判率为零,并具有较强的判别能力。
- 宫凤强李夕兵林杭
- 关键词：隧道工程岩爆
- 基于自稳时变结构的岩爆动力源分析被引量：7
- 2010年
- 将时变结构力学理论应用于岩爆发生机制的研究,以一个新的角度对岩爆动力源进行分析。地下洞室的围岩存在具有承载能力的自稳结构,首次提出了"自稳时变结构"的概念,定性地分析了临近开挖洞室的围岩自稳时变结构的特点。应用质点系动量定理,分析了围岩自稳时变结构的动力学响应。围岩自稳时变结构的质量随时间发生变化时,系统会出现负阻尼的情况,会形成动力不稳定系统而诱发岩爆。建立了围岩自稳时变结构诱发岩爆的力学模型,由力学模型可得出岩爆发生的两个条件:①围岩承受的切向应力σθ应使岩石产生扩容;②围岩自稳时变结构的质量减少。研究表明:岩爆的发生机制可通过围岩自稳时变结构理论得到很好的解释。
- 王斌李夕兵马海鹏李志国
- 关键词：岩爆负阻尼动力响应
- 基于未确知测度理论的采空区危险性评价研究被引量：193
- 2008年
- 基于未确知测度理论,建立矿山采空区的危险性等级评价和排序模型。从地质条件和工程状况出发,考虑影响采空区稳定性的14项因素,根据实测数据建立各影响因素的未确知测度函数。该模型针对采空区危险性评价中的诸多不确定性影响因素,根据实际情况,分别对其进行定性、定量分析,并利用熵计算各影响因素的指标权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出采空区危险性的评价结果。评价方法能解决采空区危险性评价中诸多因素不确定性问题,还可以按危险程度进行排序。将该方法应用于广东省大宝山矿15个采空区的危险性评价。研究结果表明,该方法科学合理,意义明确,可以在实际工程中进行推广应用。
- 宫凤强李夕兵董陇军刘希灵
- 关键词：采矿工程采空区未确知测度
- 受三维静载压缩岩石对冲击能的吸收效应被引量：9
- 2009年
- 为了研究深部地下资源开发过程中矿岩破裂的能耗效应,通过利用自行研制的岩石动静组合加载试验机,对细砂岩进行了2个系列的三维动静组合加载试验,即固定围压改变轴向静压和固定轴向静压改变围压的冲击试验。试验结果表明:在固定围压条件下,随着轴向静压增加,砂岩试件破坏所消耗的动载荷能量密度逐渐降低;当轴向静压在对应的常规三轴抗压强度的70%以上,消耗的动载荷能量密度变为负值(岩石试件释放能量);轴向静压再进一步加大,负值逐渐接近0,但始终在0以下。在轴向静压不变且较小的条件下,随着围压增大,岩石试件破坏所消耗的动载荷能量密度值一直在增大;但当轴向静压较大且在对应的常规三轴抗压强度的70%以上时,岩石试件在受到动力扰动后失去原平衡,能够自行破坏,并释放多余的能量。
- 叶洲元李夕兵万国香周子龙尹土兵洪亮
- 关键词：SHPB
- 基于离散小波变换的岩石SHPB测试信号去噪被引量：9
- 2009年
- 运用离散小波阈值去噪原理对SHPB测试信号进行了处理,针对SHPB测试信号持时短、突变快等特性,并根据各小波基对信号的重构均方根误差,选择Symlets小波系中的小波基Sym5为适合SHPB测试信号小波分析的最佳小波基,并运用无偏估计程序SURE确定了各分解层的阈值。比较了小波阈值去噪与动态应变仪中常规低通滤波器去噪的信噪比和均方根误差,研究结果表明,相对于常规低通滤波器的去噪处理,离散小波变换不仅有良好的去噪效果,而且能得到更精确的重构信号,可以取代动态应变仪中的低通滤波器对SHPB测试信号进行去噪处理。
- 刘希灵李夕兵洪亮宫凤强叶洲元
- 关键词：离散小波变换小波阈值去噪
- 地下工程围岩稳定性分类的突变级数法研究被引量：65
- 2008年
- 提出基于突变级数理论的地下工程围岩稳定性分类的评价方法。根据突变级数理论,对影响地下工程围岩稳定性的因素(包括岩石质量指标、岩石单轴饱和抗压强度、完整性系数、结构面强度系数和地下水渗水量)进行多层次分解,对数据进行归一化处理,结合突变理论与模糊数学理论,进行综合量化运算,得到最后的评价类别。利用广州抽水蓄能电站一期工程的12个实测数据和插值法得到的18个学习样本,建立地下工程围岩稳定性分级的突变级数模型,并用于电站二期工程22处围岩的稳定性分类中。研究结果表明,突变级数法的判别结果比较符合实际,并与人工神经网络法、支持向量机法判别结果较一致,为地下工程围岩稳定性分类提供了一种新方法。
- 宫凤强李夕兵高科
- 关键词：突变级数法围岩
- 矿区采空塌陷危险性预测的Bayes判别分析法被引量：18
- 2010年
- 提出了矿区采空塌陷危险性预测的Bayes判别分析方法.首先分析了目前因采空区塌陷导致灾害事故发生的危害程度,随后介绍了Bayes判别分析方法的原理、判别准则和检验方法,在此基础上考虑采空区塌陷问题的具体特点和影响因素,选取北京西山某矿区的典型塌陷情况作为案例,对Bayes方法的运用进行了具体说明.分别选取了覆盖层类型、覆盖层厚度、地质构造复杂程度、矿层倾角、采空区体积率、采空区距地表的垂深和采空区空间叠置层数作为判别指标,以历史上17个典型塌陷资料作为学习样本进行训练,建立采空塌陷危险性预测的Bayes判别分析模型,并利用回代估计法对该模型进行检验.研究结果显示,训练后的模型判别结果完全符合实际情况.将该模型运用于7个预测样本的判别中,判别结果也和实际情况一致,说明Bayes判别分析模型具有良好的判别能力.
- 宫凤强刘科伟李志国
- 关键词：采空区
