霍英东青年教师基金(121050)
- 作品数：26 被引量：288H指数：10
- 相关作者：赵光明孟祥瑞张小波谢理想程详更多>>
- 相关机构：安徽理工大学重庆大学中国矿业大学更多>>
- 发文基金：霍英东青年教师基金国家自然科学基金安徽高校省级自然科学研究基金更多>>
- 相关领域：矿业工程理学建筑科学环境科学与工程更多>>
- 考虑峰后应变软化与扩容的圆形巷道围岩弹塑性D-P准则解被引量：27
- 2013年
- 将圆形巷道围岩划分为塑性残余区、塑性软化区和弹性区,引入强度参数软化模量和扩容系数及剪胀角,考虑岩石峰后应变软化和扩容特性。基于Drucker-Prager准则和非关联流动法则,建立剪胀角与软化区扩容系数的关系,用洛德参数描述中间主应力大小,计算出弹塑性区应力、位移和塑性区半径的解析表达式。通过算例分析了不同影响因素对巷道围岩塑性区半径和位移的影响。分析结果表明:中间主应力对围岩的塑性区和位移大小具有重要影响且表现出区间性;内聚力和内摩擦角的残余值越大,塑性区半径和位移越小;剪胀角的选取对于分析扩容具有很大影响;降低软化模量和提高支护阻力能不同程度地控制围岩的变形;软化主要影响塑性残余区半径而扩容主要影响围岩的位移。分析结果可以为巷道围岩稳定性评价和支护定量设计提供理论依据。
- 张小波赵光明孟祥瑞
- 关键词：巷道围岩DRUCKER-PRAGER准则弹塑性分析
- 单轴压缩条件下岩样应变局部化剪切带的数值模拟研究被引量：1
- 2013年
- 在单轴压缩条件下,采用FLAC3D软件,对圆柱体岩石试样应变局部化剪切带的形成过程进行了数值模拟研究。结果表明:圆柱体岩样在单轴压缩条件下的应变局部化剪切带的形成是一个渐进的过程,其最终的破坏形式基本为剪切破坏;当长方体岩样内含有材料缺陷时,首先在材料缺陷处发生应变集中,随着轴向应变的增加,最终沿着材料缺陷形成一条贯穿于整个岩样的剪切带;所得的数值模拟结果与相关试验结果基本一致。
- 杜金宝赵光明程祥孟祥瑞
- 关键词：岩石力学单轴压缩应变局部化剪切带
- 考虑中间主应力对圆形巷道Hoek-Brown准则解的影响被引量：7
- 2014年
- 为了建立更加适用于深部巷道围岩塑性解分析的Hoek-Brown准则,获得更加准确的巷道围岩塑性区范围及其支护变形量。通过将洛德参数表示的中间主应力带入Hoek-Brown准则中,经过理论公式的推导,获得巷道围岩塑性区的应力和半径以及巷道周边位移的解析解。经算例分析,随着中间主应力的减小,塑性区范围也减小,当中间主应力趋近于第三主应力时,塑性区范围为最小;并且支护阻力和原岩应力对巷道塑性区范围也有一定影响;最后将计算的结果与MohrCoulomb准则对应的卡斯特纳解进行比较,发现文中建立的Hoek-Brown强度准则更加适用于深部巷道塑性区分析。由此可知考虑中间主应力的Hoek-Brown强度准则,更能全面分析巷道围岩塑性区的范围,获得更为准确的结果;在工程实践中,在易破坏的地段取地应力值时,应适当的增大中间主应力的取值,并且刚开挖巷道应及时支护,这样可有效的维护巷道围岩的稳定。
- 彭瑞孟祥瑞赵光明
- 关键词：HOEK-BROWN准则中间主应力圆形巷道
- 基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究被引量：40
- 2014年
- 针对现阶段煤矿从业人员生产培训中存在的不足,以淮南矿业集团潘三矿1622综采工作面为例,引出了基于三维可视化与虚拟仿真技术的综合机械化采煤虚拟仿真系统的设计与开发,利用3D MAX三维建模软件对矿区地形、地质及综采工作面采煤机、液压支架、刮板输送机等生产机械设备进行三维模型的创建,并结合Converse3D虚拟现实制作软件对系统的界面UI和交互进行设计,提出了系统设计开发的完整流程。通过在潘三矿的应用结果表明:基于三维可视化及虚拟仿真技术开发的综采工作面虚拟仿真系统具有易学性、真实性和交互性等特点,能够快速激发工人的学习兴趣,大大降低了工人安全培训的时间。同时,也为工业生产的实时仿真,提供了新的研究方向。
- 徐雪战孟祥瑞何叶荣赵光明王向前
- 关键词：三维可视化MAX安全培训
- 岩石在冲击载荷下的过应力本构模型研究被引量：14
- 2013年
- 采用分离式霍布金森压杆(SHPB)试验系统对深井软岩材料进行动态力学性能测试,测试的应力–应变曲线表现出显著的塑性变形特性。基于修正的过应力模型本构方程,根据01 E(t)/E的变化量与应变率和应变之间的函数关系,采用量纲一化分析法对修正的过应力模型本构方程进行简化,得到简化的过应力模型本构方程;考虑动载作用下损伤对岩石动载强度的影响,将连续损伤理论和统计强度理论引入到简化的过应力模型本构方程,建立简化的损伤型过应力模型本构方程,使得本构模型方程适用于动态全程应力–应变曲线。采用简化的损伤型过应力模型本构方程对实测曲线进行曲线拟合,实测曲线和拟合曲线两者具有很好的一致性。
- 谢理想赵光明孟祥瑞
- 关键词：岩石力学
- 承压水上采煤底板破坏规律的解析法计算及应用被引量：9
- 2011年
- 根据工作面回采过程中其前后方支承压力并考虑底板含水层的水压,建立支承压力与水压共同作用于底板的力学模型,以此求解底板任意一点的应力,与莫尔-库仑准则相结合给出了底板是否破坏的判别依据;根据孙疃煤矿1028工作面地质情况,理论计算得出底板下0～20 m内受采动影响较大;其破坏由工作面前方2 m向采空区方向发展,破坏深度范围0～16 m,最大破坏深度为16 m。现场采用电阻率测试方法对相对于工作面不同位置处的底板破坏情况进行了探测,其结果与理论计算相近,验证了此力学模型理论分析的正确性。
- 冯磊赵光明孟祥瑞
- 关键词：半无限体应力分布底板电阻率
- 远程下保护层开采煤岩卸压效应研究被引量：8
- 2011年
- 基于保护层开采覆岩移动破坏特征,分析了远程下保护层开采煤岩卸压的可行性,采用FLAC2D数值模拟软件对被保护煤层的应力分布特征、煤厚变形规律、水平位移规律、卸压范围及卸压角进行了研究。结果表明:下保护层开采时,断裂带高度已发育到被保护层,煤层产生膨胀变形,生成大量的次生裂隙,使被保护煤层产生不同程度的卸压,同时水平位移的产生也有利于煤层透气性增加。在走向方向上,被保护层向保护层采空区方向内错约30 m,煤层进入稳定膨胀变形区,走向有效卸压角的大小为66°左右。研究结果应用于工程实践后,淮南某矿13-1煤层瓦斯压力由原来的4.4 MPa变为卸压后的0.7 MPa,煤层透气性系数增大了1 061倍,表明该方法是较好的区域性防突措施。
- 程详赵光明
- 关键词：煤与瓦斯突出断裂带卸压数值模拟
- 软岩的动态力学本构模型被引量：11
- 2013年
- 利用分离式霍布金森压杆实验系统(SHPB)对2种典型的软岩砂质、泥岩进行动态力学性能测试,测试的应力应变曲线表现出显著的应变硬化和塑性流动等复杂的动态力学特性。基于实验结果,在朱-王-唐模型的基础上,并且考虑软岩本身结构缺陷的影响,建立了一种适应软岩材料的黏弹性统计损伤模型。该模型由2个Maxwell体和1个损伤体并联组成,2个Maxwell体用来描述对软岩高分子材料的高低应变率响应以及软岩材料在动载作用下的塑性变形特性,考虑软岩材料本身缺陷的影响,用一个损伤体代替朱-王-唐模型中的非弹性弹簧。利用黏弹性统计损伤模型对不同应变率下软岩材料的动态应力应变曲线进行拟合,拟合曲线与测试曲线一致性良好。
- 赵光明谢理想孟祥瑞
- 关键词：SHPB软岩动态力学性能
- 上提综采面破碎顶板片帮冒顶分析与控制技术研究被引量：21
- 2012年
- 片帮冒顶是制约综采工作面安全高效开采的主要因素之一。为了控制上提综采面片帮冒顶,研究了工作面片帮冒顶的机理,分析了煤壁片帮、冒顶的主要因素,包括地质构造影响、顶板破碎、邻近工作面采动影响、矿压因素等;运用FLAC3D软件,通过数值方法,分析了邻近工作面开采对上提面的影响,结果表明,由于受邻近面采动影响,工作面发生片帮冒顶的几率较大。在以上研究的基础上,提出了采用注射马丽散加固煤帮控制片帮冒顶方案。方案实施后,有效地控制了端面冒顶和大面积片帮,使该工作面转向正规循环作业。
- 程详赵光明孟祥瑞徐铖辉
- 关键词：破碎顶板煤壁片帮冒顶马丽散
- 淮南矿区深部综采工作面覆岩两带高度发育特征研究被引量：8
- 2012年
- 为了确定深部综采工作面覆岩两带发育高度,采用经验公式预测、数值模拟及现场岩芯质量指标3种方法对覆岩两带高度及发育特征进行了研究,结果表明:煤层采出后,两带发育特征呈现出"马鞍型"形态,且最大发育高度位于工作面开切眼及停采线上部。采用3种不同方法计算得出的两带高度分别为42.29～45.77,57,53～55 m。通过对比发现,数值模拟结果与现场实测结果较为接近,而采用经验公式预测结果偏小。最终确定深部综采工作面覆岩两带高度为55 m。
- 张跃怀程详赵光明
- 关键词：深部煤层覆岩破坏导水裂隙带
