李鹏
- 作品数：21 被引量：190H指数：9
- 供职机构：北京科技大学土木与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球文化科学更多>>
- 疲劳-蠕变交互荷载下含软弱夹层空心圆柱花岗岩变形失稳特性试验研究
- 2024年
- 为揭示金属矿深部构造破碎带在疲劳-蠕变交互荷载作用下扰动活化诱发井巷失稳的物理过程及力学响应,制备含有不同软弱夹层倾角的空心圆柱花岗岩试样,采用宏观力学试验和细观CT扫描相结合的手段,研究软弱夹层倾角对组合结构体时效失稳的影响机制。结果表明:(1)组合结构体试样抵抗疲劳-蠕变交互荷载的能力受软弱夹层倾角的影响明显,当软弱夹层倾角为5°,15°,25°和35°时,典型试样破坏时的围压卸载量逐渐减小,分别为11.58,7.49,7.22和5.07 MPa;(2)在疲劳-蠕变交互加载路径下,组合结构体试样的轴向、径向和体积应变以及耗散应变能与加载阶段均服从非线性指数函数关系,但在最后一个疲劳和蠕变加载阶段组合结构体表现出不同的变形和能量演化特征;(3)组合结构体能量耗散表现为岩石基质内部裂纹萌生、扩展和贯通与软弱夹层剪切滑移变形2种形式,软弱夹层与岩石基质的不协调变形导致体积扩容与岩石破裂,随着倾角的增加组合结构体的能量耗散呈现先减小后增加的趋势;(4)CT扫描试验结果表明软弱夹层和孔洞之间破裂面的贯通是导致组合结构体破坏的根本原因,软弱夹层的最终塑性变形量与倾角呈正相关趋势。研究结果对揭示深部构造破碎带井巷围岩大变形灾害的时效扰动机制具有重要的理论意义。
- 易雪枫王宇李鹏蔡美峰
- 关键词：岩石力学软弱夹层能量耗散
- 地下工程锚固结构腐蚀耐久性研究进展被引量：17
- 2019年
- 为深入了解地下工程锚固结构的腐蚀影响因素及其作用机制,提高地下空间永久支护结构的耐久性和长期稳定性,通过梳理国内外文献,系统总结和分析了当前国内外在地下工程锚固结构腐蚀耐久性方面的研究进展和成果.指出了地下锚固结构腐蚀耐久性研究的必要性和紧迫性,简述了锚固结构应力腐蚀开裂机理及应力腐蚀评价方法,归纳总结了地下锚固结构腐蚀影响因素,论述了各影响因素的研究现状与作用机制,介绍了时效性分析和可靠性评估在锚固结构耐久性研究方面的应用.最后基于以上分析,对地下锚固结构腐蚀耐久性问题的发展趋势进行了多方面的展望,指出静态分析向动态分析转变、定性研究与定量研究相结合、单因素分析向多因素分析发展、宏观研究向微观研究深入、确定性分析向概率和随机性分析进化,是推动地下工程锚固结构腐蚀耐久性发展的重要研究方向.
- 潘继良李鹏李鹏郭奇峰郭奇峰
- 关键词：锚固结构耐久性可靠性评估
- 水力耦合裂隙岩体变形破坏机制研究进展被引量：21
- 2020年
- 为深入了解水力耦合作用下裂隙岩体变形破坏机制,正确评价岩体工程的安全性和稳定性,通过收集整理国内外文献,系统综述了水力耦合完整岩体和裂隙岩体变形破坏方面研究的进展与成果.简述了水力耦合下完整岩体和裂隙岩体的力学特性,侧重总结了水力耦合单一裂隙岩体渗流公式,包括流量与隙宽指数n之间关系、渗透(导水)系数与正应力之间关系以及渗透特性与剪应力之间关系的数学公式.重点分析了水力耦合裂隙岩体变形破坏机制的最新研究进展,介绍了声发射(AE)、超声波(UT)、偏光显微镜(PM)、扫描电子显微镜(SEM)以及计算机断层摄影(CT)等先进的辅助试验技术在变形破坏分析中的应用.归纳了数学耦合模型、数值分析方法的优缺点及适用条件.最后,指出了当前水力耦合裂隙岩体研究中存在的一些问题,提出了一些指导性意见,并从几方面展望了未来的发展趋势,即机理研究从宏细观转向微观、数值模拟从粗糙转向精细、工程应用从水力耦合转向多场耦合.
- 张英李鹏李鹏郭奇峰蔡美峰任奋华
- 关键词：裂隙岩体变形破坏机制
- 中国煤矿矿区地应力场特征与断层活动性分析被引量：28
- 2016年
- 地应力场研究是岩石力学与采矿工程中的一项重要工作,随着煤矿向深部开采,地应力的作用更加凸显。通过回归分析优化处理后的中国煤矿矿区219组实测地应力数据,对中国煤矿矿区地应力场分布特征及其与断层活动性的关系有一些新的认识。目前中国煤矿矿区的地应力场类型主要以σ_H>σ_h>σ_v型和σ_H>σ_v>σ_h型为主,但σ_H>σ_v>σ_h型居多;研究区以高地应力值矿区居多,中等应力和超高应力值矿区也占有一定比例,低应力值矿区最少;最大水平主应力、最小水平主应力与垂直主应力均随深度呈几乎线性增长关系,水平构造应力处于主导地位;随着埋深的增加,3个侧压系数呈现减小的趋势,KH向1.31趋近,Kh向0.74趋近,Kav向1.03趋近;水平差应力值分布离散,其大小范围为0.85~19.51 MPa,平均为8.80 MPa;最大与最小水平主应力的比值主要集中在1.50~2.00;在当前的应力状态下,摩擦因数取0.6,1.0时,研究区断层不易出现滑动失稳现象,在整体评价研究区断层稳定性时,断层滑动失稳标准取摩擦因数为0.6比较合适。
- 李鹏苗胜军
- 关键词：地应力场断层活动性
- 不同灰砂比岩充组合体疲劳损伤与破裂特性试验研究
- 2024年
- 为了揭示地下采场中岩充组合结构体在频发应力扰动作用下的损伤演化和破裂机制,对4种不同灰砂比的岩充组合体试样开展多级增幅疲劳试验并进行试验后CT扫描。结果表明:(1)充填体的灰砂比对岩充组合体的变形、刚度劣化、损伤扩展和破坏模式均有影响。灰砂比从1:4下降到1:12,体积膨胀增加,割线模量先增加后减小。(2)提出了基于不可逆轴向应变的累积损伤演化模型,该模型与试验数据拟合良好,灰砂比为1:4和1:8的岩充组合体累积损伤呈现2阶段增加模式,即最初稳定增加,随后急剧增加。灰砂比为1:10和1:12的岩充组合体呈现倒“S”形损伤累积模式,即初始、稳定和加速增加3个阶段。(3)随着灰砂比减小,岩充组合体的宏观破坏模式从拉伸−剪切混合破坏过渡为拉伸破坏。试验后的CT图像揭示了岩充组合体细观破裂演化模式,包括充填体中的剪切破坏、沿着岩石和充填体接触面的拉伸破裂以及岩石中的拉伸和剪切破裂。采用“柔性充填体”有利于防止岩石剥落、坍塌等灾害。研究成果可为矿山充填配比优化和深部矿产资源安全开采提供理论依据。
- 龙大愚王宇王宇李鹏李鹏
- 关键词：CT扫描
- 中国大陆金属矿区实测地应力分析及应用被引量：11
- 2017年
- 以迄今为止查阅到的中国大陆金属矿区实测地应力数据为基础,经优化处理后最终采用165组数据,基本覆盖了我国大陆主要金属矿山分布地区.采用回归分析法给出了中国大陆金属矿区测量埋深范围内的地应力场特征,并尝试从地应力的角度对中国大陆金属矿区断层的稳定性进行了讨论.结果显示,中国大陆金属矿区垂直主应力、最大与最小水平主应力总体上随埋深呈线性增加;最大与最小水平主应力之差Δσ随埋深的增加有增大的趋势,但规律性不显著;最大水平主应力与垂直主应力之比K_(h,max)主要集中在1.00~2.50之间,最小水平主应力与垂直主应力之比K_(h,min)主要集中在0.50~1.50之间,平均水平主应力与垂直主应力之比Kh,av主要集中在1.00~2.00之间,随着埋深的增加,3个侧压系数的变化幅度逐渐减小,K_(h,max)趋向于1.83,K_(h,min)趋向于0.80,Kh,av趋向于1.31;最大与最小水平主应力之比与埋深没有显著的关系,主要集中在1.5~2.0之间,近似服从正态分布;断层在埋深小于500 m范围内有滑动的可能,埋深超过500 m时,逆断层有滑动的可能,走滑断层处于相对稳定状态.
- 李鹏苗胜军
- 关键词：岩石力学金属矿区地应力场
- OBE理念下高等岩石力学课程教学改革与实践
- 2024年
- 科技革命和产业变革对工科硕士研究生的培养提出了更高的要求,新工科背景下课程教学作为研究生培养的基础环节,将直接影响研究生的培养质量。文章分析了高等岩石力学课程教学过程中存在的问题,将OBE理念引入高等岩石力学课程教学,通过多种教学改革实践持续提升教学效果。教改实践表明,以学生为中心的“成果导向”教学方式,可以更好地激发学生的学习兴趣,增强学习效果,对工科硕士研究生培养具有一定的借鉴意义。
- 李鹏孙佳秋郭佳
- 关键词：教学改革以学生为中心
- 深部金属矿产资源开发面临的挑战及新见解
- 长期持续的大规模开采使浅部金属矿产资源日益枯竭，深部开采已成为必然。介绍了当前全球金属矿产资源深部开采现状，系统梳理深部开采面临的一系列工程挑战，重点探讨在岩爆预测与防控、深井降温制冷技术、围岩支护技术、深井提升技术及一...
- 李鹏蔡美峰
- 关键词：可持续发展
- 动载作用下节理化巷道围岩变形破坏规律研究
- 2025年
- 为了揭示动载作用下节理化巷道围岩变形破坏规律,采用3DEC软件模拟分析了某矿山爆破荷载作用下不同埋深、应力波峰值和荷载频率对节理化巷道围岩变形及失稳破坏特征的影响规律。结果表明:随着爆破荷载扰动时间的增加,节理化巷道顶板、底板和右帮位移均先增大后减小最后趋于稳定;巷道围岩位移随埋深与应力波峰值的增加呈线性增加的趋势,巷道围岩塑性区面积也随之增加,巷道围岩变形和破坏程度加深,巷道底板的变形破坏最为严重;巷道围岩位移随荷载频率的增加呈线性减小的趋势,巷道周围的塑性区面积略有减少。通过响应面法分析了3个因素对巷道围岩变形的影响作用,发现埋深对巷道围岩变形影响最为显著,应力波峰值次之,荷载频率影响最小。研究成果可为矿山安全生产提供理论指导。
- 陈林林曹朝辉王宇蔡美峰李鹏王志留
- 关键词：爆破荷载变形破坏规律响应面法
- 冻融扰动耦合作用下露天矿边坡断层破碎带岩体变形失稳规律研究
- 2024年
- 为研究处于高海拔高寒地区的新疆某露天铁矿边坡断层破碎带岩体的变形失稳规律,采用FLAC3D软件模拟分析了冻融循环作用及工程爆破扰动对矿山边坡断层破碎带稳定性的劣化效应。结果表明:随着冻融循环次数的增加,含断层破碎带边坡的塑性区范围不断增大。冻融循环0,20,40次和60次时求解得到的边坡安全稳定性系数分别为1.70,1.53,1.31和1.14,表明冻融循环次数越多,边坡安全稳定性系数越低。不同冻融循环次数下,含断层破碎带边坡模型在右帮大边坡靠上半部分的位置产生了水平位移最大值,在右帮大边坡中部位置产生了竖向位移最大值。在施加爆破扰动波后,随着冻融循环次数的增加,断层破碎带的振动速度和位移不断增大;监测点越靠近爆源位置,位移和振动速度受到的影响越大。
- 柳明慧王宇李鹏
- 关键词：冻融循环断层破碎带数值模拟
