国家教育部博士点基金(20126121110003)
- 作品数：28 被引量：194H指数：9
- 相关作者：柴敬李毅袁强张丁丁王正帅更多>>
- 相关机构：西安科技大学教育部北京天地华泰采矿工程技术有限公司更多>>
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- 相关领域：矿业工程自动化与计算机技术建筑科学电子电信更多>>
- 巨厚砾岩层下采场支承压力分布的理论及试验研究被引量：4
- 2018年
- 巨厚砾岩层下的采场围岩极易形成应力集中而引发巷道失稳,其倾向支承压力分布规律是该问题的核心。文中通过建立采场倾向支承压力理论模型,对巨厚砾岩层下采场倾向支承压力进行了理论计算。随后搭建了巨厚砾岩层下采场三维物理相似模型,将分布式光纤技术用于模型试验采场支承压力测试,并对比研究了模型开挖过程中支承压力与光纤测试Brillouin频移之间的关系。结果表明,巨厚砾岩下倾向采动支承压力分布具有峰值大和影响范围大的特点,理论计算支承压力峰值为35 MPa,影响范围约200 m;模型试验光纤测试曲线表明支承压力分布规律为从不变→增大→峰值→减小→不变的变化趋势,光纤测试结果与理论计算一致,通过光纤频移变化可以反映倾向支承压力的变化规律,为采场倾向支承压力监测提供了新的研究手段。
- 柴敬王丰年张丁丁李毅李毅钱云云袁强
- 关键词：分布式光纤传感压力传感器
- 相似物理模型变形的光纤光栅传感器检测分析被引量：7
- 2013年
- 为了定量化研究相似物理模型实验岩层变形过程,在3m平面应力模型上,安装光纤光栅传感器5个,通过对埋设在相似物理模型中的光纤光栅传感器的采集数据分析,研究了物理模型在微小变形和宏观移动过程中的光纤光栅传感器灵敏度,并与对应位置的百分表数据进行对比。实验结果表明,物理模型岩层变形量小于4.985 mm时,光纤光栅传感器能够准确反映岩层的移动变形情况,两者呈线性变化;变形量大于4.985 mm时,光纤光栅传感器的灵敏度会大幅降低,但其仍然能反映岩层的移动变形状态,研究对岩层变形测试技术的发展有积极作用。
- 柴敬王正帅袁强李毅郝雷苏普正
- 关键词：光纤光栅传感器灵敏度
- 杭来湾矿近浅埋煤层开采覆岩移动规律研究被引量：2
- 2014年
- 通过相似物理模型实验对30101首采工作面开采时的覆岩移动规律进行研究,得出了杭来湾矿近浅埋工作面开采时的覆岩结构特征、关键层破断规律及关键层和地表移动规律,为具有相同地质条件煤层的安全开采及覆岩移动规律研究提供参考。
- 王正帅柴敬王帅袁强刘文岗郝雷
- 关键词：地表移动
- 三维物理模型模拟深部巨厚砾岩下综放开采地表移动被引量：5
- 2020年
- 为了研究深部开采巨厚砾岩关键层对矿山地表移动变形的影响机理。以千秋煤矿为背景,采用三维物理模型试验,利用压力传感器、多点位移计、分布式光纤传感等多种手段监测了覆岩及地表移动变形动态演化过程,对采动巨厚砾岩与矿山地表移动变形的内在联系机理进行了研究。结果表明,分布式光纤可准确监测到关键层和地表的移动变形量,巨厚砾岩作为主关键层,控制着地表移动变形,并有效减缓了覆岩变形由下向上传递给地表,且由于煤层埋藏深度大,主关键层未破断,地表下沉量和变形值都较小;预测随着工作面继续推进,巨厚砾岩主关键层将会达到极限跨距而破断失稳,采场将发生强矿压动力显现现象,地表出现台阶性下沉,甚至会产生地表裂缝。
- 柴敬雷武林李昊李昊张丁丁张丁丁
- 关键词：地表移动变形关键层
- 物理模型试验方法的应用分析被引量：15
- 2013年
- 物理模型试验包括相似材料模拟试验、原型材料模拟试验、离心模拟试验和底摩擦模拟试验四类。为了定量化物理模型试验方法在工程技术和科学研究中的作用,采用统计学的方法,通过对采用物理模型试验方法开展科学研究的论文的发表情况及其研究内容的统计,将2000年至2011年12年的12种学术期刊发表论文文献进行分析,研究物理模型试验方法在应用行业、研究内容、测试方法、相似常数、国家自然科学基金项目资助情况、关键词频数等的应用和发展情况。统计显示,12种科技期刊在12年间共发表物理模型试验论文文献621篇,所占比例平均为1.74%.研究表明,物理模型试验方法在科学研究中仍占据较大的比重,12年发展迅速,且呈逐年增长,它是岩石力学的最主要试验手段。
- 柴敬袁强汪志力李毅张丁丁陈若跃刘显威王正帅
- 关键词：模型试验统计分析
- 物理模型试验光纤传感测试方法应用进展被引量：7
- 2015年
- 室内模拟试验是岩土力学与工程地质领域科学研究的重要手段之一。光纤传感测试是一种高精度、实时性、分布式和并行式的测试技术,构建物理模型试验光纤传感测试方法,推动了模拟试验技术的进步,为现场工程可以提供更可靠的指导。本文列举了常用模型试验光纤传感测试技术,综述了岩土力学与工程地质在5个方面应用模型试验光纤传感测试的进展,并对光纤传感器的结构形式、温度补偿、传感器标定、布设工艺等应用关键问题进行了总结,探讨了光纤与模型材料变形同步、协调和相容的关系。表明基于光纤传感技术的多尺度、多源信息模型试验研究将成为未来岩土力学与工程室内试验的热点。
- 柴敬袁强李毅王帅孙亚运
- 关键词：模型试验
- 长壁工作面覆岩采动“横三区”光纤光栅检测与表征被引量：14
- 2015年
- 在传统矿山压力理论的基础上,用光纤Bragg光栅(FBG)传感器研究长壁工作面上覆岩层变形的"横三区"结构特征.在3 000mm×1 150mm×200mm的平面应力模型上模拟上覆岩层变形和运动,在模型中埋入9个光纤Bragg光栅传感器,几何相似比为1∶200.结果表明:FBG检测曲线反映出了采动覆岩变形和运动过程,曲线出现"三台阶"变化,其分别对应了覆岩破断前的离层发展、岩层破断与回转运动过程;建立了工作面裂隙带岩层"横三区"的光纤传感表征,其存在稳定区、扰动区、峰值区和恢复区.试验实现了上覆岩层运动及采动"横三区"的光纤光栅传感实时检测.
- 柴敬袁强王帅李毅张亮
- 关键词：长壁工作面覆岩运动FBG传感器模型试验
- 基于FBG-BOTDA联合感测的岩层运动试验研究被引量：3
- 2016年
- 为研究采场上覆岩层运动过程中的应力应变,将准分布式布拉格光纤光栅技术(FBG)和基于脉冲预泵浦布里渊光时域分析的分布式光纤传感技术(PPP-BOTDA)联合应用于相似材料模型试验的测试中。在2 m平面应力模型内埋设2根分布式传感光纤和2个光纤光栅应变传感器,模型尺寸2 000 mm×180 mm×1 700 mm,几何相似比1∶250,测试主关键层由弯曲下沉发育至断裂的变形运动过程。试果表明,2煤开采过程中分布式传感光纤应变曲线体现了岩层的连续变形下沉,曲线中间位置出现应力集中;3煤开采过程中分布式传感光纤应变曲线体现了发生断裂的岩层运动,断裂后的岩层应力得到释放;连续变形下沉的岩层FBG传感器应变曲线呈宽缓峰状,应变值达到4 367.48με;断裂的岩层曲线呈尖峰状,最大应变值达到4 892.82με.实现了模型试验中主关键层由连续体转变为半连续体过程的实时监测。
- 柴敬孙亚运钱云云宋军马伟超李毅
- 关键词：温度补偿岩层运动
- 近浅埋大采高综采矿压显现规律研究被引量：4
- 2015年
- 根据杭来湾煤矿30101首采工作面开采条件,进行了室内物理相似模拟试验研究,并对工作面进行了矿压实测分析。确定了杭来湾煤矿工作面初次来压步距和周期来压步距;给出了工作面支架所需额定工作阻力;研究了工作面大小周期来压显现规律及上覆岩层垮落特征。
- 张丁丁柴敬李毅汪志力刘文岗
- 关键词：采矿工程大采高综采矿压显现
- 基于光纤湿度传感器的物理模型材料温湿度耦合研究被引量：2
- 2018年
- 为了获得矿山开采物理模型的湿度,研制出一种采用聚酰亚胺薄膜材料涂敷的光纤布拉格(Bragg)光栅湿度传感器。提出了聚酰亚胺溶液与光纤Bragg光栅的耦合方法,采用提拉法涂敷制作湿度监测的光纤Bragg湿度传感器(PFBG),进行湿度范围20%~90%RH的标定。物理模型材料在环境温度35℃,湿度35%~65%条件下的试验,得出了增湿和降湿过程中内部湿度达到相对平衡的稳态时间,以及引起的温度变化规律。试验表明,增湿过程,模型内部温度和湿度达到稳态的时间相近;降湿过程,模型内部湿度达到稳态的时间是温度达到稳态时间的2.5倍。在模型内外湿度差相同情况下,模型内部增湿响应速率是降湿速率3倍;外界湿度变化30%RH,模型内部温度变化2.3℃.其研究成果有助于认识物理相似模型干燥过程和确定干燥时间。
- 柴敬刘奇张渤李毅张丁丁袁强
- 关键词：测试技术
