山东省自然科学基金(ZR2013EEZ001)
- 作品数：16 被引量：195H指数：10
- 相关作者：陈绍杰王海龙刘江波郭惟嘉杨永杰更多>>
- 相关机构：山东科技大学中国科学院武汉岩土力学研究所淮安市纪律检查委员会更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学理学更多>>
- 基于蠕变试验的石膏矿柱长期稳定性研究被引量：11
- 2015年
- 石膏矿柱的长期稳定性是影响石膏矿山安全生产和地表环境的主要因素。针对鲁能泰山石膏矿开采中矿柱稳定性问题,采用室内试验、数值模拟及现场实测相结合的方法对矿柱的长期稳定性进行分析。蠕变试验结果分析表明,石膏的蠕变强度为瞬时强度的72%~77%,采用改进的Burgers蠕变模型可以较好地描述石膏的蠕变特性。基于试验结果,对4301工作面矿柱的长期稳定性进行数值模拟计算分析,矿房顶底板及两帮围岩变形速度随时间增长而逐步递减;且顶底板的变形不同步,采后1 a底板即趋于稳定,两帮2 a后趋于稳定,而顶板采后3 a才趋于稳定;采后10 a,矿房顶底板及两帮移近量分别为155,68 mm。围岩变形监测结果表明,矿房采后100 d内围岩变形速度较大,而后呈逐渐递减趋势,但变形量仍处于缓慢增长中,并且矿房围岩趋于稳定的时间不同,采后400 d,两帮变形基本趋于稳定,而顶底板变形经过640 d后才趋于稳定。
- 杨永杰邢鲁义张仰强马德鹏
- 关键词：采矿工程石膏矿柱蠕变试验模拟计算
- 条带煤柱长期承载能力实测研究被引量：17
- 2013年
- 为研究条带煤柱的长期承载能力，对岱庄煤矿某条带煤柱进行长期观测。建立符合岱庄煤矿条带开采工程实际的条带煤柱稳定状态结构模型，确定煤柱受力与压力计读数的关系，采用钻孔压力计和自动监测系统对某条带煤柱进行长期观测。监测表明：煤柱边缘侧最易破坏，距煤柱边缘1，2，3m部位的实际最大承载能力分别为6.31，6．96，9．76MPa，距边缘5m处煤体实际承载能力大于11．90MPa；观测末期煤柱最大承载部位距离煤柱边缘乱8m，70m煤柱中部宽约54m的范围内承载力稍小。监测周期内整个煤柱承载呈现出典型的马鞍形，煤柱是稳定的。
- 王春秋高立群陈绍杰王海龙刘江波
- 关键词：条带煤柱承载能力
- 膏体置换煤柱充填体承载特性及工作面支护强度研究被引量：17
- 2016年
- 以山东能源集团岱庄煤矿2351膏体充填置换条带煤柱工作面为例,对井下充填体承载特性及工作面支护强度进行了研究。在分析膏体充填开采顶板运动特征的基础上,建立了膏体充填开采顶板稳定性力学模型,推导出了膏体充填开采工作面支护强度力学关系式。结果表明:膏体的力学性质离散性较大,强度较高,弹性模量和泊松比偏低,在低围压下膏体即表现出典型的塑性强化特性。充填采场上覆岩层主要存在裂缝、离层和弯曲下沉,不存在垮落带。充填体上分布的垂直应力既不是大小相同的水平线,也不是类似于条带煤柱上的马鞍形分布,而呈现出波浪形分布,自充填完成至覆岩运动稳定,充填体受力未出现突变现象,是一个逐步增大并趋于稳定的过程。2351膏体充填工作面现选用的充填式液压支架虽可有效地控制顶板下沉,但未能发挥所选支架的效能,还可进行适当优化。
- 郭惟嘉江宁王海龙陈绍杰
- 关键词：条带煤柱
- 变厚煤层不同设备同面协同开采技术被引量：1
- 2014年
- 以岱庄煤矿4320工作面为工程背景,对变厚煤层不同设备同面协同开采工作面布置及特殊技术进行了研究。与"仅在厚煤层区域布置综采工作面"布置方案相比,"将薄厚煤层布置在同一工作面中进行回采"方案的回采工艺难度增加,但可多回收8.3万t煤炭;在不违反《煤矿安全规程》的前提下,实行2套综采设备对接对变厚煤层进行同时开采的技术,并对刮板输送机搭接技术、煤矸分离装置以及工作面缩面安全技术进行了分析。
- 蒲志强王海龙闵瑞陈绍杰
- 关键词：工作面布置回采工艺综采设备
- 大断面回采巷道支护参数优化设计被引量：24
- 2016年
- 针对大断面回采巷道锚杆(索)数量多、支护成本高、施工工艺复杂等问题,以某矿31103工作面回采巷道支护优化为工程背景,基于加固拱理论计算和FLAC3D数值模拟技术验证,得到了全新的巷道支护参数,确定了巷道支护优化方案。结果表明:该支护优化方案不仅可以有效保证回采巷道围岩强度,维持巷道的稳定性,还能降低成本,提高材料利用率,减少现场作业人员的劳动量。
- 孙永富张伟史晨昊原登亮
- 关键词：大断面支护方案回采巷道
- 煤岩三轴压缩损伤破坏声发射特征被引量：18
- 2015年
- 在对MTS815岩石伺服试验系统通讯传输接口进行改造的基础上,实现了将检波器置于三轴室内的三轴压缩声发射试验,克服了检波器置于三轴室外壁无法监测到全面可靠声发射信号的弊端.煤岩三轴压缩声发射试验结果表明,与单轴压缩相比,围压增强了煤岩的整体性及刚度,使压密阶段声发射活动明显减弱.声发射振铃计数及能量出现最大值的时间均稍滞后于煤岩宏观破坏时刻,说明围压不但提高了其峰值强度,而且由于围压使煤岩内部裂隙的错动滑移受到抑制,提高了其峰后承载能力.振幅反映声发射的强度,三轴压缩条件下,轴向加载初期声发射振幅较小,宏观破裂前后出现大量高振幅声发射事件,残余塑性阶段仍然有较多振幅较大的声发射事件产生.声发射撞击计数率表征裂纹扩展的次数及速率,三轴压缩声发射撞击计数试验结果表明,弹塑性阶段是煤岩裂隙萌生扩展的主要阶段.岩石三轴压缩破坏声发射特征对于深刻理解矿山井下岩体破坏机理及采用微震监测技术预防相关动力灾害事故具有重要的理论及实际指导意义.
- 杨永杰王德超李博马德鹏
- 关键词：煤岩三轴压缩声发射裂隙
- 薄煤层条件下沿空留巷优化研究被引量：5
- 2016年
- 针对沿空留巷施工过程中出现的围岩变形量过大等问题,通过对沿空留巷围岩变形的影响因素进行分析,认为留巷宽度过大是引起围岩变形的主要原因。基于此,提出了减小留巷宽度的优化方案并进行了现场工业性试验。试验结果表明,在围岩变形进入稳定阶段后,顶底板移近量降低了58%,两帮移近量降低了60%,有效地控制了巷道围岩变形。
- 胡永灿杨睿段会强
- 关键词：沿空留巷联合支护薄煤层
- 考虑长期稳定性的深井采区上山保护煤柱合理留设被引量：16
- 2017年
- 采区上山保护煤柱的长期稳定性对矿井安全生产具有重要影响,针对孔庄煤矿典型深部开采中IV1采区上山保护煤柱的蠕变变形及长期稳定性问题,采用现场实测、蠕变试验及数值模拟相结合的方法开展研究。现场实测表明,7433工作面超前支承压力明显影响范围为73 m。基于蠕变试验结果,采用改进的Burgers模型回归求得煤样蠕变参数,在此基础上,对煤柱的蠕变特性及长期稳定性进行了数值模拟计算。结果表明,当煤柱宽度大于85 m时,再增加煤柱宽度,其趋于稳定的时间及蠕变变形量相差不大,当煤柱宽度小于85 m时,随着煤柱宽度减小,煤柱趋于稳定的时间越来越长,变形量也逐渐增大。考虑深井煤柱的长期稳定性,IV1采区上山保护煤柱的合理宽度不应小于85 m。矿压监测结果表明,监测期内上山保护煤柱处于较好的稳定状态。
- 杨永杰段会强刘传孝郝以瑞
- 关键词：深井采区上山煤柱蠕变试验
- 低强度相似材料正交配比试验被引量：23
- 2014年
- 为准确地配出满足相似模拟试验需求的低强度相似材料,以沙子为骨料,粉煤灰和石膏为胶结料,采用正交试验的方法进行配比试验研究.试验结果表明:不同配比相似材料的力学参数分布范围较大,能满足不同比例模拟试验对相似材料的要求;相似材料的抗压强度和弹性模量皆随砂胶比和胶结物比例的增加呈现明显的减小趋势,砂胶比与材料的抗压强度和弹性模量近似呈线性关系,胶结物比例与材料的强度和弹性模量近似呈现乘幂关系;采用极差分析法分析了砂胶比和胶结物比例的敏感度,并作出了其对相似材料力学参数影响的直观分析图,胶结物比例较砂胶比对材料的抗压强度和弹性模量的影响皆更为显著.该成果对相似模型材料配比的选取具有定的参考价值和指导意义.
- 刘亮亮王海龙刘江波陈绍杰
- 关键词：低强度相似材料抗压强度弹性模量砂胶比
- 2004—2013年开采沉陷类国家自然科学基金项目分析被引量：7
- 2014年
- 回顾了国家自然科学基金委2004—2013资助开采沉陷类项目的基本情况,分析了开采沉陷领域面临的主要科学问题。开采沉陷类基金资助项目的主要研究内容为开采沉陷机理、开采沉陷与地表变形规律、开采沉陷预测模型和方法、地表移动变形监测技术、开采沉陷控制、采动地层地基稳定性、开采沉陷对地表构(建)筑物的影响及安全防护,尤其集中在开采沉陷机理、预测和控制三个方面。
- 陈绍杰朱旺喜李军
- 关键词：国家自然科学基金开采沉陷
