张培森
- 作品数：153 被引量：424H指数：12
- 供职机构：山东科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金教育部重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学交通运输工程文化科学更多>>
- 回采部分断层保护煤柱的方法
- 本发明公开了一种回采部分断层保护煤柱的方法，其运用充填开采的方法置换部分断层保护煤柱，其方法分为四类，分别为：条带式充填置换回采断层保护煤柱方法；拱桥式充填置换回采断层保护煤柱方法；连续式充填置换回采断层保护煤柱方法；间...
- 张培森颜伟杨健李伟张广鹏
- 文献传递
- 高温与不同水压下深部砂岩渗透特性试验研究被引量：17
- 2020年
- 岩石的力学性质与渗透特性与应力,温度及渗透压力具有密切关系。运用Rock Top多场耦合试验仪对红砂岩进行100℃高温下不同静水压力与渗透压差条件下的温度-应力-渗流耦合试验研究。研究结果表明:(1)100℃高温下红砂岩全应力-应变经历裂隙压密→线弹性变形→微裂纹稳定发展→非稳定破裂发展→峰后变形与破坏5个阶段;(2)对应岩石应力-应变曲线,流量随应力差的增大呈现反向急速溢出段,反向稳定溢出段,急剧上升段,稳定增长段,此时渗透率随应力差的增大呈现先由初始值下降,保持水平常值,急速增长至伪峰值后衰落,稳定增长至真峰值等变化特征;(3)红砂岩在高温、高围压作用下的渗透率随围压的等梯度增长近似呈线性降低趋势,在高围压下渗透压差对渗透率影响并不明显,渗透率值趋于稳定,2种方法均显示红砂岩属于典型低渗类岩石;(4)相同围压与渗透压差下,瞬态法与稳态法2种渗透率测试方法所测结果相近,在30~60 MPa围压范围内,压力条件是影响渗透率的主要原因。
- 张培森赵成业侯季群李腾辉
- 关键词：岩石力学静水压力高温稳态法
- 深部煤层开采软-硬-软互层组合底板应力分布与破坏特征模拟研究被引量：1
- 2019年
- 以恒源煤矿Ⅱ633工作面为工程地质背景,运用FLAC3D5.0建立三维计算模型,对软-硬-软互层特定沉积结构底板在深部开采条件下的应力、位移以及底板塑性区变化进行研究。结果表明:在工作面推进过程中,煤层底板经历了集中应力压缩-底板隆起卸压-顶板垮落再压缩的反复破坏,应力变化曲线呈类"M"形,应力集中系数最大为1.74,采空区顶板垮落后,底板应力逐渐恢复到原岩应力的0.75～0.8倍左右;位移变化曲线呈"锯齿"状分布,最大向下位移量为-6.5 cm左右,最大底鼓量为+16.4 cm,工作面推进长度越长,底鼓跨距越大;工作面底板塑性区发育深度最大为12 m,发育范围逐渐扩大,且对比经验公式计算结果可得模拟结果的正确性与可靠性。
- 王文苗张培森魏杰安羽枫
- 关键词：深部开采
- 一种新型混凝土预制块自锁实体墙
- 一种新型混凝土预制块自锁实体墙，属于矿业工程沿空留巷巷旁支护技术领域。砌体墙由五种不同规格的混凝土砌块通过合理有序的排列组装而成。通过对混凝土砌块规格及其排列顺序的精心设计，使墙体具备了自锁功能，增强了墙体的整体性及抗侧...
- 张培森颜伟阚忠辉李凯赵仕钧苗旺武守鑫赵亚鹏王嘉伟
- 文献传递
- 一种基于综采沿空留巷的砼块错缝纵码成墙方法
- 本发明公开一种基于综采沿空留巷的砼块错缝纵码成墙方法，包括步骤：制备混凝土砌块，混凝土砌块包括至少两种不同重量类型及大小的砌块；将混凝土砌块送至工作面砌筑留巷处，砌筑墙体主体，墙体主体由位于奇数层高上的砌块与位于偶数层高...
- 林东才李洪林惠立林跃忠张培森文志杰魏夕合
- 文献传递
- 不同围压与水压下红砂岩三轴剪切–渗流试验研究
- 2024年
- 为研究红砂岩剪切开裂过程中及剪切破坏前后力学与渗流规律,基于Rock Top多场耦合试验仪及自制剪切导流组件,实现三轴应力环境下的标准圆柱形试件剪切试验条件,开展不同围压、渗透压差作用下红砂岩三轴剪切–渗流试验研究,并利用离散元颗粒方法研究不同尺寸、形状模型的剪切开裂过程。研究表明:(1)峰前剪应力随剪切变形整体呈线性上升趋势,峰后剪切及环向变形速率加快,剪应力出现1~3次应力降;围压越大,峰前变形曲线斜率越大,剪切变形终值递增,环向变形–剪切位移曲线则越趋于平缓;峰值环向变形较为集中。(2)剪切–渗流过程可分为渗流中断阶段、渗流状态转变阶段、渗流速度逐增阶段,剪应力特征值与围压具有良好的线性关系。(3)岩样表现为宏观单一剪切面破坏,围压越大,断口边缘破碎越严重,端部剪切裂缝越大。(4)剪切破坏前后渗流量与围压服从幂函数递减规律;渗流量均随渗透压差升高而呈现极好的线性关系,且流量–渗透压差拟合曲线斜率随着围压的增大而减小;剪应力卸荷后的渗流量相比于卸荷前降低一个数量级,且随着围压增大,两者之间的差值逐渐减小。(5)模拟结果与试验相似,显示围压约束和法向约束条件下均出现斜向剪切裂纹,斜剪裂纹发育角度及密度受长径比、体积影响,三维尺寸比例为1时其影响程度最小,等尺寸比时三轴剪切强度弱于直剪强度。以上研究结果表明此次三轴剪切试验无论在方法、结果方面均具有一定的可靠性。
- 赵成业梁正召张培森唐世斌陈凡宋文成
- 关键词：围压剪切破坏
- 固液耦合模式下采动诱发断层界面应力变化规律的模拟研究被引量：17
- 2014年
- 本文运用数值模拟方法,通过改变断层倾角的大小、断层破碎带厚度以及含水层水压对固液耦合模式下采动诱发断层界面应力变化规律进行了模拟研究,揭示了不同工况条件下断层活化突水的影响规律。模拟结果表明:在相同工况条件下,断层的上盘断层界面所受的正应力及剪应力皆大于下盘断层界面所受的相应应力;在工作面推进相同步距时,断层界面所承受的正应力随断层倾角增大而减小,剪应力在倾角为一定范围内随增大而增加,但倾角超过一定角度后其又随之增加而减小;随断层破碎带宽度增加,断层盘界面所受的正应力越大,而剪应力越小;断层界面所承受的正应力及剪应力皆随含水层水压的增加而增加,且水压越大,断层突水危险性就越大。
- 张培森杨健王明辉王浩
- 关键词：界面应力数值模拟
- 基于断层封闭性研究评价其导水性被引量：4
- 2022年
- 为进一步研究断层导水性问题,以祁东煤矿Ⅱ3采区F5,DF5-21两条采区边界断层为背景,针对具体的地质条件,在定性研究的基础上分别采用SSF,CSP,SGR综合分析法和断面正压力判别法对断层侧向及垂向封闭性进行定量研究,进而对该采区边界断层导水性问题进行评价。研究结果表明:断距为断层侧向封闭性的主要影响因素,随着断距的增大,泥岩涂抹距离变长,断层侧向封闭性变差,导致断层侧向导水性变好;断面正压力为影响断层垂向封闭性的决定性因素,随着地层埋深的增加,断面正压力增大,断层垂向封闭性变好,导致断层垂向导水性变差。研究结果可为矿井防治水工作提供相关参考。
- 张培森许大强付翔解建董宇航张晓乐
- 关键词：断层封闭矿井防治水
- 一种用于防止巷道底鼓的排桩支护方法
- 本发明公开了一种用于防止巷道底鼓的排桩支护方法，分为三步：用风钻分别在巷道的两帮底角均匀地打若干个相隔一定距离的钻孔，保证相邻钻孔之间的间距相等；钻孔打好后，在钻孔内插入一根直径小于钻孔、长度大于钻孔深度的钢管，插入钢管...
- 张培森颜伟林东才王绪友王明辉王浩田涛刘涛
- 文献传递
- 大倾角煤层俯斜开采覆岩运动规律相似模拟被引量：3
- 2015年
- 以大倾角煤层俯采采场为研究对象,采用相似材料模拟和理论分析的方法研究了采场覆岩垮落规律以及空间结构动态演化规律,以此为基础建立了覆岩空间结构力学模型。结果表明:俯斜开采顶板来压步距较长,基本顶初次来压步距约50 m,周期来压步距约25 m;采场覆岩空间结构是不断演化的,最终将形成多个不同层位的基本顶岩梁结构和1个横贯整个采场的"非对称裂隙拱结构",采场中上部原下位基本顶岩梁会转化为冒落带,基本顶岩梁呈"阶梯状"沿倾向向上位岩层发展。采场下部区域,拱脚支承位置低,约束程度强,但容易产生煤壁片帮和架前冒顶,需加强"支架-围岩"系统的稳定性控制。
- 栾恒杰林东才贾传洋石永奎张培森
- 关键词：大倾角煤层俯斜开采覆岩运动空间结构
