国家自然科学基金(51204132)
- 作品数：15 被引量：169H指数：8
- 相关作者：伍永平解盘石王红伟罗生虎吕文玉更多>>
- 相关机构：西安科技大学教育部四川省煤炭产业集团有限责任公司更多>>
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- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 围岩-锚固体流变控制机制及支护最优化设计被引量：13
- 2017年
- 针对巷道围岩的流变特性及其控制理论,通过黏弹性理论和非线性最优化原理,在考虑开挖面空间效应的基础上,研究围岩-锚固体的耦合作用机制,并建立巷道支护最优化设计模型。通过算例分析了支护时间、锚固体厚度、巷道半径以及原岩应力对围岩-锚固体流变特性和巷道支护最优化设计的影响。结果显示,支护时间、锚固体厚度、巷道半径以及原岩应力都与巷道围岩的稳定性有着密切的联系。巷道位移随着支护时间的增长、锚固体厚度的减小、巷道半径和原岩应力的增大而增大;当锚固体受力处于临界状态时,锚固体厚度随着支护时间的增大而减小,且当锚固体厚度较小时,锚固体厚度与支护时间近似呈线性关系。
- 罗生虎伍永平张嘉凡
- 关键词：围岩黏弹性
- 大倾角煤层大采高综采围岩运移与支架相互作用规律被引量：55
- 2015年
- 为了研究大倾角厚煤层大采高综采围岩运移规律,采用现场实测、数值模拟和相似材料模拟实验相结合的方法,分析了大倾角大采高采场围岩运移、顶板结构和"支架-围岩"相互作用特征。结果表明:其采场围岩运移规律与一般采高大倾角煤层相似,具有明显非对称性;但大采高采场围岩的运移特征更为活跃,初次来压和周期性来压步距均明显减小,来压强度增大,并伴有煤壁片帮现象。采空区垮落顶板的滚滑、充填空间增大,破断基本顶易形成反倾向堆砌结构,工作面下部充填压实程度增加,导致工作面顶板受力非均衡性更明显,采场覆岩易形成多级梯阶岩体结构。顶板与支架的接触及施载特征更为复杂,支架载荷变化幅度增大,架间相互作用明显,工作面装备防倒、防滑难度加大。
- 解盘石伍永平王红伟任世广
- 关键词：大倾角煤层大采高开采运移规律
- 倾斜煤层冒落矸石注浆固化沿空留巷技术研究被引量：1
- 2014年
- 沿空留巷技术是煤炭开采技术的一项重要改革,是"绿色开采"的重要研究方向之一,针对试验矿井的5312倾斜工作面的具体条件,提出采用冒落矸石注浆固化沿空留巷方法,对巷旁支护阻力、冒落矸石冲击力和充填体可缩量预计进行了研究,通过现场观测和留巷效果分析,达到了预期的目标,能够为类似条件下的沿空留巷技术提供借鉴。
- 吕文玉孟宪锐伍厚荣
- 关键词：倾斜煤层沿空留巷
- 急斜煤层群重复采动沿空软岩巷道变形破坏机理被引量：9
- 2013年
- 急倾煤层沿空软岩巷道变形破坏机理复杂,多次采动影响下巷道维护难度大.利用现场调研实测、物理相似模拟实验和数值模拟分析,对赵家坝急斜煤层群重复采动沿空软岩巷道变形破坏机理进行了深入分析结果表明:赵矿急斜巷道变形破坏是十分复杂的时间、空间问题,即在初次采动阶段:非对称岩体结构及应力分布导致巷道变形失稳;二次扰动阶段:非对称原岩应力释放机理导致巷道变形失稳;三次、四次扰动阶段:拱脚效应与层间压剪变形失稳机理导致巷道变形失稳,为该类型巷道支护形式与参数的选择提供了科学依据.
- 解盘石伍永平王红伟高喜才张艳丽曾佑富
- 关键词：重复采动沿空巷道
- 二次支护围岩-支护结构耦合作用黏弹性解析被引量：3
- 2017年
- 在地下岩体工程中,无论是软岩还是硬岩,只要岩体受力后的应力水平达到或超过该岩体的流变下限,都将随着时间的增长而发生流变变形.基于此,针对圆形断面巷道,在考虑巷道掘进面空间效应的基础上,根据黏弹性理论,建立巷道围岩与支护结构的二次支护耦合作用模型,并获取解析解.按照该思路,可递推出多次支护情况下围岩与支护结构的耦合作用过程.通过算例分析了初次和二次支护时间对支护结构与围岩以及支护结构与支护结构之间相互作用力的影响.结果显示,支护时间对支护结构与围岩以及支护结构与支护结构之间的相互作用力有显著的影响;当二次支护时间不变时,第1个支护结构与巷道围岩之间的相互作用力随着初次支护时间的增大而减小,第1个支护结构与第2个支护结构之间的相互作用力随着初次支护时间的增大而增大;当初次支护时间不变时,支护结构与围岩以及支护结构与支护结构之间的相互作用力都随着二次支护时间的增大而减小.
- 罗生虎伍永平解盘石
- 关键词：围岩黏弹性
- 大倾角煤层长壁开采空间应力拱壳形态研究被引量：27
- 2016年
- 大倾角煤层特殊的赋存条件,造成在大倾角煤层开采中顶板空间应力场的演化规律、顶板破断垮落后所形成的围岩结构等较缓倾斜煤层开采时异常复杂,导致维持顶板稳定性的难道加大。基于大倾角煤层开采物理相似材料模拟实验和数值仿真结果,分析了在大倾角煤层开采中围岩结构的基本特征和应力拱壳的基本特性,认为非对称空间应力拱壳是开采扰动破坏原岩应力平衡后,上覆岩层在自我组织能力作用下所形成的主应力迹线的空间展布形态,空间应力拱壳沿走向对称,沿倾向非对称,且当工作面推进距离远大于工作面长度时,空间应力拱壳中间区域沿倾向的形态基本保持不变。据此,在考虑冒落矸石非均匀充填效应的基础上,建立了沿倾向和沿走向的三铰拱力学模型,推导给出了沿倾向非对称拱和沿走向对称拱的轴线方程,并通过算例对研究结果进行验证。结果表明,文中给出的轴线方程能较好的描述采场空间应力拱壳的基本形态;当工作面推进距离远大于工作面长度时,空间应力拱壳沿走向两端对称区域的形态基本保持不变;沿走向对称应力拱的拱高和跨长在倾斜方向上呈先增大后减小的趋势;最大垮落高度在倾向方向的中上部区域,该区域走向应力拱的跨长和拱高也最大。
- 罗生虎伍永平刘孔智解盘石郎丁
- 关键词：大倾角煤层
- 大倾角煤层长壁开采覆岩空间活动规律研究被引量：23
- 2012年
- 针对大倾角煤层长壁开采覆岩变形、破坏和运移规律复杂,对工作面安全开采影响大等问题,采用现场实测、数值模拟和相似材料模拟,研究总结了大倾角煤层长壁开采直接顶、基本顶和高位岩层空间的变形、破坏和运移规律。结果表明:大倾角煤层走向长壁机械化开采过程中,沿倾斜方向采场顶板低位岩层与高位岩层均呈现出非对称力学特征,且破坏运移呈现出时序性和不均衡性。沿工作面倾斜方向中、上部区域内"三带"特征明显,且层位较高,而下部则顶板岩层没有明显的"三带"特征或"三带"形成的层位较低且不完整;多区段、多煤层开采时,上覆岩层影响程度远大于单一煤层,且具有一定冲击性。
- 解盘石伍永平王红伟任世广
- 关键词：大倾角煤层长壁开采时序性
- 大倾角长壁工作面飞矸灾害区域治理技术被引量：14
- 2017年
- 为解决大倾角工作面飞矸治理成本大并且效果差的问题,根据飞矸运动状态存在分区域特性,通过数值模拟、现场实测及理论分析对大倾角大采高工作面不同区域飞矸运动过程进行分析,结果表明:上部飞矸做多次间歇碰撞滑移运动,沿工作面运动88.3 m,飞溅概率为6.91%,对工作面人员及设备危害性最大;中部飞矸做多次间歇碰撞滑移运动38.9 m,飞溅概率为4.37%,危害程度次于上部飞矸;下部飞矸做一次碰撞滑移运动,与底板碰撞后不易弹起,位于工作面下部,已停止滚滑运动飞矸可能受到上部及中部飞矸碰撞,衍生二次灾害。根据现场飞矸运动特征提出飞矸治理原则为:上部飞矸着重轨迹阻拦、中部飞矸强调源头治理、下部飞矸防止衍生二次灾害,试验期间应用效果良好。
- 伍永平胡博胜解盘石曾佑富
- 关键词：大倾角煤层煤壁片帮围岩稳定性
- 大倾角煤层开采“关键域”转换与岩体结构平衡特征被引量：5
- 2016年
- 为解决大倾角煤层走向长壁开采过程中采场围岩中"关键域"非确定性和岩体结构变异问题.采用平面、三维立体相似模拟实验、数值分析、理论分析等综合研究方法,分析了沿工作面倾斜方向不同区域"关键域"转换和岩体结构平衡机制,结果表明:在覆岩"应力-冒落"双拱作用下,工作面下部"关键域"向直接顶和伪顶岩层转移,岩体结构破断方式为直接垮落,中部"关键域"处于基本顶中下位岩层中,岩体结构破断方式为一次回转垮落,上部"关键域"向基本顶上位岩层中转移,岩体结构破断方式为二次回转垮落,不同区域岩体结构破断的分区特征,导致了工作面来压的时序性和非均衡性.
- 王红伟伍永平解盘石曹沛沛
- 关键词：大倾角煤层顶板垮落
- 大倾角采场矸石充填量化特征及覆岩运动机制被引量：19
- 2016年
- 为了揭示大倾角煤层开采矸石非均匀充填对采场围岩控制的作用,基于大量的工程实践和实验研究,分析了大倾角采场矸石分区充填量化特征及其作用下顶板破坏内在机制,得出了各充填区域长度和充填作用下基本顶垮落长度的量化公式,并以枣泉煤矿120210工作面为工程实例,通过相似模拟实验和矿压监测验证了其合理性.结果表明:大倾角煤层长壁开采工作面垮落矸石沿倾斜滑移充填呈现下部充填压实、中部完全充填、上部部分充填的分区特征,形成对覆岩变形、破坏和运移的非对称约束效应,导致围岩破断运移具有明显的时序性和不均衡性,顶板垮落形态向上部区域偏移.
- 王红伟伍永平解盘石李延军曹沛沛
- 关键词：大倾角煤层垮落步距时序性非均衡性
