教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-09-0726)
- 作品数：10 被引量：224H指数：6
- 相关作者：左建平孟冰冰杨建立刘连峰赵洪宝更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）四川大学中国矿业大学更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 王庄煤矿大断面巷道的破坏特征及模拟分析被引量：2
- 2013年
- 基于王庄煤矿6207工作面地质概况,分析了大断面巷道围岩的主要破坏特征,模拟了同一宽度不同高度巷道的变形破坏规律,结果表明:随着巷道高度的增加,巷道顶角处塑性区范围逐渐减小,巷道底板的塑性区分布范围没有明显的变化,而巷道两帮的塑性区范围在逐渐增大;巷道顶板位移的变化趋势是先增大后减少,巷道底板的位移基本上没有大的变化,巷道两帮的位移逐渐增大,并且高度超过3 m后围岩位移变化趋势明显加剧。
- 张日林李蒙蒙许保钊
- 关键词：大采高工作面大断面巷道破坏特征塑性区
- 巷道快速掘进机前配套改造设计及分析被引量：4
- 2012年
- 研制了一种新型可伸缩式立体掘锚一体机,解决了并行作业难题;在锚钻设计上,将锚杆钻机设计为多自由度立体模式,以充分适用不同的巷道环境。提高了采煤效率,确保有效的安全措施,对于我国采矿工业具有很深远意义。
- 胡学军王树忠王继林李方枢刘靖
- 关键词：快速掘进大断面巷道
- 含偏置缺口玄武岩原位三点弯曲细观断裂研究被引量：22
- 2013年
- 通过含偏置缺口的玄武岩试件在扫描电镜(SEM)下的三点弯典实时加载试验,得到不同偏置缺口的荷载–位移曲线以及高倍率裂纹扩展照片。一方面,根据矿物颗粒在岩石中总是以一定三维尺度存在,认为裂纹不仅在表面非线性扩展,而且沿厚度方向也是非线性扩展,结合断裂力学中表面能S的计算公式,给出一个考虑岩石非均值和裂纹纵向非线性扩展的表面能密度表达式,并用这个表达式成功解释裂纹扩展中的一些随机现象;另一方面,通过对不同偏置量的荷载–位移曲线对比分析,给出含偏置缺口玄武岩三点弯典荷载–位移曲线的3个典型阶段,并解释各个阶段的微观机制,提出用偏置量影响系数计算偏置缺口三点弯典试样的断裂性能并给出其计算公式,通过对不同偏置缺口试件峰值荷载以及断裂耗能的分析计算,得到峰值荷载与断裂耗能的偏置量影响系数表达式。
- 左建平黄亚明刘连峰
- 关键词：岩石力学扫描电镜
- 不同倾角组合煤岩体的强度与破坏机制研究被引量：73
- 2011年
- 对4种不同倾角组合煤岩体进行了试验和数值模拟研究,获得了单轴和三轴压缩条件下组合煤岩体的宏观破坏机制,并分析了煤岩组合体中煤、岩不同倾角交界面对煤岩组合体整体变形破坏的影响。研究表明,单轴荷载条件下煤岩组合体的破坏强度随着组合倾角的增加而出现先微小减小,而后迅速减小;同种倾角条件下,煤岩组合体的破坏强度随着围压的升高而逐渐升高,并且煤岩组合体的倾角越小,破坏强度升高的速率越慢,而倾角越大,升高的速率越快,可见围压对于大倾角裂隙的抑制作用更明显。通过三轴试验获得了煤岩组合体整体结构的黏聚力和内摩擦角,其中组合体黏聚力随着倾角的增加而逐渐减小,但内摩擦角变化规律不明显。通过扩展有限元对试验结果进行了模拟验证,发现随着倾角由0°增加到60°,外力功、屈服应力和弹性应变能都在下降,当倾角超过45°～50°后,外力功和屈服应力将与弹性应变能出现背离,这是煤岩组合体的变形破坏机制由剪切变形机制逐渐转化为界面滑移破坏机制重要标志。
- 郭东明左建平张毅杨仁树
- 关键词：不同围压
- 大采高综放开采煤岩体冒落规律数值模拟研究被引量：21
- 2013年
- 为得到厚煤层大采高综放开采煤岩体冒落规律,采用改进的非连续变形数值模拟分析DDA软件研究不同回采阶段大采高综放开采工作面的应力场及煤岩体运移规律。结果表明:随着工作面的回采,采场周围的圆形应力场逐步转变为椭圆形应力场,且出现3个明显的分区,即应力释放区、应力升高区及两者间的过渡区,同时水平位移随时间变化较为复杂,而垂直位移变化具有一定的规律,通过垂直位移的变化可将上覆岩层划分为"三带",得到了大采高综放工作面覆岩和顶煤运移规律。
- 左建平赵洪宝杨建立彭瑞东
- 关键词：大采高综放开采覆岩移动顶煤运移
- 煤岩组合体分级加卸载特性的试验研究被引量：81
- 2011年
- 通过MTS 815试验机研究了煤岩组合体分级加卸载试验。分级加卸载下煤岩组合体破坏以脆性破坏机制为主,与单轴作用相比,分级加卸载作用下煤岩组合体的破坏更为破碎,且破坏强度有所提高,但轴向和环向应变却有所降低。同一循环中的加载与卸载曲线基本不重合,且多数情况不形成闭合环路;卸载曲线与下一个循环的加载曲线通常也不重合,但会形成闭合环路。第1循环结束时残余变形较大,加卸载曲线形成了类似"牛角"状的曲线;随着循环加卸载地进行,与残余变形相比第1循环有所降低,加载和卸载曲线在逐渐靠近,并且加卸载曲线类似"竹叶"状。获得了残余变形和加卸载弹性模量随循环加卸载的变化关系,并且实验表明卸载到1 MPa附近时,卸载线是曲折波动的;但在再次加载初期,加载线几乎是直线,且随着荷载的继续增加,加载线和上一个循环的卸载线逐渐分离。循环加卸载后应变相位逐渐滞后于应力相位,内因可能是因为岩石矿物颗粒间的黏滞性以及煤岩组合体界面之间的摩擦引起的,而外因可能是循环加卸载导致了煤岩体内部损伤,并由此诱发不可恢复的残余变形。
- 左建平谢和平孟冰冰刘建锋
- 关键词：分级加卸载
- 大采高多断层工作面综放诱发地表沉陷观测及数值分析被引量：29
- 2011年
- 从现场监测出发,分析近年来的监测数据,获得王庄矿大采高工作面在高强度综放开采条件下的地表沉陷规律,通过打孔观察冒落带、裂隙带的分布规律,得到最大下沉高度。然后基于不连续变形数值分析方法建立地表沉陷模型,模拟和分析多条断层对工作面综放开采的影响规律,并获得最大下沉高度。模拟最大沉陷值约为4.5 m,要小于实测值4.9 m,可能的原因是数值模型中只考虑该区4条较大的断层,而实际该区还有很多小的断层和小构造,并且实际地质情况远远比数值模型要复杂。最后比较相似条件下有无断层的地表沉陷规律,获得有无断层影响下的覆岩破断规律及移动规律,并比较两者的异同。
- 杨建立左建平孙凯孟冰冰林轩
- 关键词：大采高综放开采断层地表沉陷不连续变形分析
- 基于单元质心对应法花岗岩热开裂及变形模拟研究被引量：8
- 2012年
- 基于SEM所获取的岩石非均质数字图像,提出了一种既能考虑预制和原生缺陷,又能近似反映材料非均匀性的三维细观结构有限元模型的方法,即单元质心对应法.应用该方法进行了热力耦合下岩石的热开裂及变形破坏数值模拟.结果表明,北山花岗岩热开裂临界温度大约为82℃,与实验值68～88℃基本吻合.低温时北山花岗岩热开裂以沿颗粒热开裂为主;而高温后既有沿颗粒热开裂,又有穿颗粒热开裂.温度的升高导致花岗岩由脆性向延性转变,破坏将由低温下以载荷裂纹为主的裂纹模式转为高温下以热裂纹为主的裂纹模式.对比实验结果发现,数值模拟得到的拉伸强度在低温下高于实验测试值,而中高温度下基本与实验结果吻合.
- 左建平周宏伟胡本
- 关键词：热力耦合北山花岗岩细观结构
- 关键层厚度对大断面巷道稳定性影响研究被引量：1
- 2013年
- 岩层关键层对大断面巷道围岩的变形破坏起着决定性的作用。以五阳矿7602综采面为地质模型,通过不连续变形数值方法,模拟分析了主关键层厚度对大断面巷道的变形影响。研究表明,大断面巷道存在一个临界关键层厚度,当关键层厚度超过这个临界值时,巷道的变形很小,可不采取加固措施;但当关键层厚度小于该临界值时,巷道围岩存在一定变形,严重时需要采取加固措施。五阳煤矿的老顶只有8m左右,需采取相应的加固措施;类似于五阳煤矿相似地质条件的大断面巷道,如果要保持稳定,临界关键层厚度应该达到12m左右。
- 左建平赵洪宝张国彬
- 关键词：大断面巷道
- 厚煤层开采覆岩移动规律的现场监测研究被引量：5
- 2011年
- 现有的监测大多在巷道顶板5～8m深的范围展开,本文通过深孔多点位移计实时监测了工作面回风巷和运输巷顶板岩层0～20m深处范围内的岩层移动规律。获得了不同回采阶段覆岩移动变形规律,并根据监测曲线获得了周期来压步距。
- 王树忠王继林于洋胡学军刘连峰熊国军
- 关键词：深部开采多点位移计实时监测覆岩移动规律
