国家教育部博士点基金(20130131120084)
- 作品数：14 被引量：247H指数：9
- 相关作者：李术才刘人太白继文张红军郑卓更多>>
- 相关机构：山东大学青岛地铁集团有限公司长崎大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金山东大学自主创新基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学更多>>
- 深部岩体断层滞后突水多场信息监测预警研究被引量：24
- 2015年
- 断层滞后突水由于其特有的隐蔽性及滞后性特征,突水灾害防治难度较大。针对王楼煤矿断层滞后突水防治工程,开展深部岩体多场信息监测预警研究。深入分析地下水来源及导水通道,在此基础上划分采动过程中断层滞后突水不同阶段,结合隔水关键层理论及物探结果,确定监测预警时间域与空间域,划分温度场、渗压场监测阈值,建立监测预警判识准则;串联传感器组合成监测单元,采用返浆工艺对钻孔分段封堵,实现传感器精确高效安装,通过煤矿安全光纤监测系统实现井上在线监测预警。监测预警结果表明,断层隔水煤柱有效控制断层内裂隙扩展,减弱了断层破碎带导水特性,依据深部岩体监测预警判识准则,工作面开采过程中预警等级为I级,可实现安全开采。研究成果对类似工程具有一定的借鉴意义。
- 白继文李术才刘人太张庆松张红军沙飞
- 关键词：岩石力学监测预警
- 深部软岩巷道围岩变形机制及支护技术研究被引量：32
- 2015年
- 巨野矿区彭庄煤矿西翼轨道大巷埋藏700余米且多穿越软弱破碎的泥岩层,为典型的深部软岩巷道。为更好地掌握围岩变形规律与破坏机制,在现场监测、钻孔窥视仪及地质雷达探测的基础上,开展了岩石物理力学试验和地应力测试,进行了25种数值计算对比试验。结果表明,采用"锚杆"和"锚注"联合支护方案能有效减小围岩变形量,提高承载结构的整体性与承载能力,其支护效果对比传统方法具有显著优势,是深部巷道软岩支护的一种新方法。
- 张红军李海燕李术才白继文郝亭宇李红伟
- 关键词：软岩巷道高地应力变形破坏机制锚注支护
- 裂隙岩体注浆中的浆液–岩体耦合效应分析被引量：15
- 2015年
- 基于岩体卸荷–加载理论与平板裂隙浆液运移方程,建立考虑浆液对岩体单向耦合作用的裂隙岩体注浆理论模型,对注浆过程中浆液与围岩的相互作用展开研究。研究表明,裂隙岩体注浆伴随着浆液压力对岩体卸荷与重新加载过程,岩体完全卸荷后,隙宽将随浆液压力增加,对于近似水平展布的裂隙,隙宽增量随扩散距离近似呈线性衰减,裂隙越小衰减速率越快。岩体受浆液卸荷影响范围大于浆液扩散范围,裂隙越小受浆液–岩体耦合作用越显著。裂隙组中相邻的裂隙在注浆过程中相互影响,较大裂隙进一步张开,较小裂隙趋于闭合,导致浆液在微小裂隙中的扩散范围减小或无法注入,并在较大裂隙中大量无效扩散,单纯提高注浆压力不会改善对较小裂隙的注浆封堵效果。研究结论对裂隙岩体注浆工程提供了一定指导与借鉴。
- 郑卓李术才刘人太朱光轩张连震潘东
- 关键词：岩石力学注浆工程
- 条带充填置换开采围岩变形及承压水导升规律被引量：3
- 2018年
- 条带充填置换开采有效的缓解了我国东部煤炭资源日益减少的困境。为了量化分析条带充填置换开采对工作面围岩变形及承压水导水的控制作用,本文结合现场监测与理论分析开展对比试验。结果表明:条带充填置换开采工作面上覆岩层开采扰动最大高度15 m,较不充填开采减少2.3~13.5 m,有效控制上覆岩层运动;条带充填置换开采工作面底板破坏深度为10 m,较不充填开采减少0.65 m,充填对底板破坏控制作用不明显,充填置换开采过程中应加强底板承压水突水前兆信息监测及防治措施。将充填体压缩量划分为顶板沉降量与底板底鼓量,直接顶与直接底以挠曲变形为主,条带充填体有效地控制围岩变形破坏;依据"下三带"理论与突水系数法,保护层带突水系数小于0.06 MPa/m,底板徐灰承压水得到有效控制,保证煤矿安全开采。
- 白继文刘人太刘人太蒋宇静蔚立元张红军
- 关键词：围岩变形
- 深部回采巷道围岩破坏机制及控制技术被引量：7
- 2016年
- 针对深部高应力回采巷道在开挖支护后围岩所表现的变形量大、收敛速率快、持续变形时间长的特点,以某矿3309工作面煤巷为研究背景,详细分析了该巷道破坏特征及破坏机制,并针对此类巷道提出了"改善围岩力学性质"及"提高支护结构耦合性"的控制对策。结果表明,采用新支护技术方案对比原支护能有效抑制围岩塑性区的发展,降低围岩变形量。
- 张红军李海燕李红伟
- 关键词：回采巷道松动圈锚注数值模拟
- 软流塑地层注浆加固作用定量化研究被引量：15
- 2016年
- 软流塑地层具有自承载能力低、介质胶结能力差及富水导水的特点,注浆加固处治难度较大。为研究软流塑地层注浆加固参数与物理力学性质之间的关系,选取水泥–水玻璃浆液,采用不同混合体积及注浆压力,开展软流塑地层注浆加固现场试验,围绕地层宏观力学性能,研究注浆加固结石体弹性模量、黏聚力、内摩擦角及渗透系数等参数的变化规律,建立注浆作用对软流塑地层物理力学性能改善的定量关系,通过分析材料配比、注浆压力对地层加固参数的影响规律,揭示注浆加固参数对不同物理力学指标的强化侧重机制,提出注浆加固地层开挖简易判据。研究成果对软流塑地层注浆加固机制的发展完善具有一定的参考意义。
- 孙子正李术才刘人太高波张庆松张乐文
- 关键词：土力学软流塑地层注浆加固物理力学特性
- 基于渗滤效应的多孔介质渗透注浆扩散规律分析被引量：27
- 2015年
- 渗滤效应广泛存在于多孔介质悬浊液渗流过程中,其直接影响悬浊液颗粒扩散迁移全过程。基于渗滤效应理论模型,研究水泥浆液在多孔介质中的运动规律,建立考虑渗滤效应的浆液运动方程。与已有研究对比,浆液运动方程不仅适用于恒速率注浆,也适用于恒压注浆。建立浆液一维渗滤扩散数值模型,与达西定律对比,结果表明渗滤效应对浆液扩散影响显著。分析渗滤效应对多孔介质孔隙率、浆液浓度和浆液压力的分布的影响规律,揭示渗滤效应对浆液扩散及有效加固范围的影响机制,对多孔介质的悬浊液注浆理论与实践具有借鉴意义。
- 李术才郑卓刘人太冯啸孙子正张连震
- 关键词：渗流力学多孔介质渗透注浆数值模拟
- 运营期渗漏水隧道注浆材料适用性被引量：21
- 2016年
- 根据运营期渗漏水隧道注浆治理对注浆材料的要求,研究普通硅酸盐水泥、水泥-水玻璃、超细水泥及聚合物水泥主要性能参数,设计开元隧道3个地质条件相似试验段,采用普通水泥、超细水泥及聚合物水泥进行现场注浆,通过雷达探测及现场工况进行注浆效果评估,结合注浆技术可行性、注浆效果及经济性,分析运营期隧道不同渗漏水条件下注浆材料适用性。研究结果表明:聚合物水泥浆液流动度、结石率及结石体强度较大,聚合物水泥浆液对含水构造渗漏水通道封堵密实;超细水泥适用于微孔隙及微裂隙渗水区域,聚合物水泥适用于裂隙密集渗漏水区或表面渗水区,普通水泥适用于空洞较大区域,水泥-水玻璃浆液适用于流量水压较大漏水区域。
- 沙飞刘人太李术才林春金李召峰刘斌白继文
- 关键词：渗漏水病害注浆材料性能参数
- 基于Hoek-Brown准则的岩体注浆加固机制研究被引量：6
- 2017年
- 采用离散裂隙网络(DFN)建立裂隙岩体模型,通过计算推导获得裂隙频率与Hoek-Brown经验参数的对应关系。借助离散元颗粒流程序PFC,计算分析了注浆加固前后岩体强度的各向异性程度以及沿不同方向和不同注浆黏聚力条件下的应力–应变曲线。在对Hoek-Brown经验参数物理意义分析的基础上,拟合注浆加固后的岩体强度曲线,并分析了注浆黏聚作用的影响规律。研究表明,注浆加固后抗压强度大幅提高,各向异性程度明显降低,其力学特性由延性逐渐转变为脆性。围压较低时,按照Hoek-Brown准则与文中模型计算的抗压强度存在一定差别,随着围压的增加,其误差逐渐减小。依据JCond与Hoek-Brown参数间的定量关系,获得了注浆加固对岩体强度的作用规律,其中参数s受注浆加固影响更加明显。由于m_b主要反映了岩体本身的强度性质,s反映岩体的破碎程度,注浆作用的体现与参数的物理意义相互吻合,证明了文中计算模型的合理性。
- 郑卓刘人太李术才王晓晨张连震王洪波
- 关键词：裂隙岩体注浆加固数值模拟
- 锯齿结构面注浆剪切特性研究被引量：7
- 2016年
- 为研究注浆对于结构面抗剪强度的影响,对注浆加固后的规则锯齿结构面进行剪切试验,研究不同锯齿个数时,结构面所受法向荷载与抗剪强度的定量关系。根据试验结果,阐述了规则注浆锯齿面破坏时的特征。结合莫尔库伦理论,分析影响结构面抗剪强度的相关因素以及锯齿个数对相关因素的影响。通过与普通规则锯齿结构面剪切试验进行对比,进一步说明注浆对结构面抗剪强度的影响。建立单锯齿剪切力学模型,分析顺逆剪面破坏特点,最终建立了规则注浆锯齿结构面的抗剪强度经验公式。研究结果表明:规则注浆锯齿结构面的抗剪强度随锯齿个数的增加而增加,在不同正应力下,注浆锯齿结构面会出现粘接失效,爬坡效应,剪断效应三种基本现象。单个锯齿顺逆剪面破坏与施加的荷载大小和位置有关。结构面进行注浆加固之后,其抗剪强度有明显的提高。
- 王晓晨李术才刘人太郑卓李夏
- 关键词：注浆加固岩石结构面抗剪强度
