潘锐
- 作品数：21 被引量：219H指数：11
- 供职机构：山东大学土建与水利学院岩土与结构工程研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部重点实验室开放基金深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 底板承压水上断层突水的力学分析被引量：8
- 2013年
- 针对底板承压水上断层的受力特征,建立了简化的力学模型,根据弹性力学得到了断层面上正应力和剪应力的解析公式,并对断层倾角、工作面推进距离这两个因素影响下的断层面上的剪应力变化情况进行了详细的分析;基于隔水关键层理论,对断层影响下的临界水压进行了公式推导,分析了临界水压随断层倾角的变化情况。结果表明,断层面上的剪应力峰值在β≤60°时是随着倾角增大而增大的,在β>60°时是随着倾角增大而减小的;随着工作面向断层推进,剪应力峰值也逐渐向浅部转移。临界水压随着断层倾角的增大经历了先增大、后减小的过程;当断层倾角在β≤40°或β≥65°时,隔水关键层可能发生破断,将会继断层形成另一条突水通道。
- 潘锐孟祥瑞高召宁
- 关键词：承压水断层剪应力隔水关键层
- 深部巷道平顶稳定性分析及返修控制研究被引量：3
- 2021年
- 针对圆弧平顶这类极少出现的特殊巷道断面力学特性不明,原支护方案及一般返修方案无法满足围岩稳定控制要求等问题,基于极限分析理论建立相应的巷道顶板力学模型,算例分析不同参数对顶板稳定性的影响规律;根据巷道不同地段现场变形破坏情况,针对性地提出"不同地段分区控制,关键部位加强支护,破碎围岩注浆加固,极端条件联合支护"的返修控制对策,设计相应的返修方案并进行现场应用。研究结果表明:采用注浆加固等措施提高岩体力学参数,改进主动支护构件强度或者采用高强高刚的被动支护构件提高支护阻力,均能有效提高巷道圆弧平顶的稳定性。基于现场巷道变形破坏情况,将返修地段划分为严重破坏区、一般破坏区、局部破坏区和潜在破坏区,对严重破坏区设计联合支护返修方案,巷道控制效果显著,最大变形量没有超过40 mm;其他返修区段采用注浆加固后,除个别地段变形稍大外,基本控制在50 mm以内,总体上满足使用要求。研究成果可为类似巷道支护设计及返修提供指导与参考。
- 潘锐潘锐王雷王凤云黄厚旭许硕张皓杰张朋
- 关键词：深部巷道围岩控制
- 深部巷道锚注支护效果及组合式高强锚注控制技术研究被引量：17
- 2020年
- 为明确不同因素影响下锚注控制效果,解决普通注浆锚杆强度低等问题,开展不同支护方案下围岩控制效果数值对比试验,研发一种组合式高强注浆锚杆并进行力学性能测试及现场应用。结果表明:1)当岩体参数强度等级小于1.0或地应力大于25MPa时,锚网喷支护难以满足围岩稳定性控制要求,锚注支护可以有效控制围岩变形破坏。2)随着注浆加固范围增加,锚注支护各部位最大位移量、塑性区呈降低趋势,注浆范围为4~5 m时,位移、塑性区趋于稳定;随着围岩注浆加固强度等级提高,各部位最大位移、塑性区呈显著降低趋势,应力峰值距离巷道周边整体呈缩短趋势,控制效果显著。围岩注浆加固强度等级为围岩参数的1.6~1.7倍时,位移、塑性区和应力峰值位置趋于稳定。3)组合式高强注浆锚杆承载力平均为264k N,约为常规注浆锚杆的5倍,具有"一次施打、控注协同"的支护效果,现场应用表明位移比原方案降低了81%~83%。
- 潘锐潘锐程桦王雷蔡毅许硕张皓杰张朋
- 关键词：深部巷道锚注支护
- 破碎煤样注浆体力学特性及主要参数试验研究被引量：1
- 2022年
- 为明确破碎煤体注浆加固后变形破坏特征以及主要力学参数关系,采用自主研发的破碎岩体注浆加固装置,筛选赵楼煤矿现场破碎煤样,制作不同粒径、不同水灰比条件下注浆加固试件,开展试件图像分析以及单轴压缩试验。研究结果表明:1)多数试件应力-应变曲线呈现“折线”式的升降现象,试件破坏以近似纵向曲折劈裂为主。不同粒径试件的总应变能、耗散能和弹性能大小交替变化,且各部分能量交替时对应的应变呈现不同步现象。2)相同水灰比条件下,随着岩体粒径的增加,注浆充填分形维数呈现下降趋势,粒径由5~10 mm增加到15~20 mm时,注浆充填分形维数D由1.74降低到1.51,最大降幅为13.2%。试件单轴抗压强度、储能极限、峰值应变随着岩体粒径的增加均呈现先降低后增加的特征。3)相同粒径条件下,不同水灰比试件注浆充填分形维数随水灰比的增大呈现先增大后减小的趋势,但整体变化幅度较小,最大降幅为1.83%。试件单轴抗压强度、储能极限随着水灰比的增大均呈现先增加后降低的特征,试件峰值应变随着水灰比的增大而逐渐减小。
- 潘锐潘锐杨本水王雷王凤云宣以琼王悦张朋
- 关键词：破碎煤体注浆水灰比破坏特征
- 基于隔水关键层水压计算及突水分析被引量：1
- 2014年
- 为了对矿井突水问题有更深入的认识,依据隔水关键层理论和弹性力学,对有无断层影响下的临界水压进行了公式推导,分析了断层条件下临界水压随断层倾角的变化情况,并和无断层条件下隔水关键层的临界水压进行了对比,以及分析了底板卸压区长度对临界水压的影响。结果表明,临界水压随着断层倾角的增大经历了先增大、后减小的过程;断层降低了临界水压;卸压区在一定范围内时,即使断层存在,隔水关键层的阻水能力也是很强的;卸压区越长,断层对临界水压的影响越小。
- 潘锐孟祥瑞高召宁
- 关键词：突水隔水关键层断层裂隙
- 水岩作用下底板导高带的导升机制被引量：1
- 2013年
- 针对煤层底板中较难确定的导高带,为了对其导升机制有比较深入的认识,研究了导高带中岩体裂隙的形成及扩展。结果表明:原始裂隙的形成的深度非常有限,这主要与承压水的大小有关;裂隙的扩展非常复杂,但主要由地应力,承压水水压,裂纹倾角有关,水压越大,倾角越大,则裂隙越容易向上发展,即底板带水裂隙带越容易贯通底板破坏带,突水发生几率就会加大。
- 潘锐孟祥瑞高召宁
- 关键词：承压水裂隙扩展底板
- 基于上限理论的深部巷道顶板锚杆预紧力简化设计方法被引量：11
- 2015年
- 以深部直墙半圆拱巷道为例,基于非线性Hoek-Brown强度准则,考虑顶板围岩应力与锚杆支护作用,构造出顶板围岩破裂机制,利用极限分析上限法,提出了巷道开挖初期顶板锚杆预紧力的简化设计方法,给出了相应工程建议措施,并通过现场应用实例验证了高强预紧力支护对顶板围岩的控制效果。研究结果表明:巷道开挖初期,锚杆支护构件只有施加足够预紧力,才可有效限制顶板围岩下沉破坏;随岩体强度参数增大,锚杆所需预紧力不断减小,而随锚杆布设间距与围岩应力增大,锚杆所需预紧力不断增加;在软弱或松散破碎围岩中,可通过采用高强、高韧性锚固支护构件并施加高预紧力或注浆加固等方式来获得较理想围岩控制效果。
- 王洪涛王琦李术才王富奇任尧喜王德超郭念波潘锐
- 关键词：顶板锚杆HOEK-BROWN强度准则上限法预紧力
- 深井巷道锚注补强力学效应及支护参数研究被引量：33
- 2018年
- 针对赵楼煤矿5302工作面轨道巷在回采期间围岩控制难题,提出锚注补强措施,并对主要支护参数进行研究。考虑锚固体界面剪胀效应,建立简化的锚固体-围岩界面力学分析模型,推导注浆前后锚固体界面剪应力计算公式,分析注浆后岩体弹性模量、黏聚力、内摩擦角和剪胀角对锚固体界面抗剪能力的影响规律。定义有效加固范围,开展不同长度注浆锚杆浆液扩散性能拉拔试验。研究表明:与注浆锚杆相同距离条件下,普通锚杆锚固性能提高程度整体呈现"下方>左侧>上方"的趋势,距离注浆锚杆1.6 m处;拉拔力提高程度最大为85%,距离注浆锚杆0.8 m处拉拔力提高程度最大为170%;2.5 m注浆锚杆浆液扩散性能优于2 m注浆锚杆,接近3 m注浆锚杆。比选出较为合适的注浆锚杆长度为2.5 m、间排距为1200 mm×1600 mm。在此基础上,开展现场应用对比试验,结果显示试验段围岩平均收敛量比原支护方案下降低54.9%,锚注补强控制效果显著。
- 潘锐王琦王琦王琦王琦王雷李术才何满潮
- 关键词：深井巷道剪胀效应拉拔试验间排距
- 考虑非线性脆性损伤和中间主应力影响的圆形巷道围岩分析被引量：8
- 2014年
- 针对岩石的脆性破坏特征及峰后力学性能的劣化损伤,引入非线性脆性损伤本构模型,得到三维连续损伤演化方程。将圆形巷道围岩划分为松动破裂区、脆性损伤区、弹性区,考虑中间主应力的作用,采用统一强度准则和连续损伤力学方法,对巷道围岩力学状态进行极限平衡分析,推导出围岩损伤破裂半径及应力场分布的解析表达式。通过算例,分析了中间主应力、围岩脆性特征和损伤程度对理论解的影响。分析表明:中间主应力作用越大,围岩的损伤破裂半径越小,切向应力峰值距离巷道越近;脆性强弱对围岩应力分布的影响只局限在脆性损伤区内,围岩的脆性越强,损伤破裂半径越大,脆性损伤区内的切向应力随深度的增大而增大;围岩的残余强度越小,松动破裂程度越大,损伤破裂半径越大,切向应力峰值向围岩深部转移。
- 张小波赵光明孟祥瑞潘锐马文伟董春亮
- 关键词：中间主应力巷道围岩应力
- “三软”极不稳定岩层巷道锚注联合支护研究
- 2014年
- 梁家煤矿为我国最大的海滨煤矿,为典型的"三软"岩层,所施工的4606工作面沿空小煤柱送巷,围岩极不稳定,在锚网喷+锚梁+U36钢棚的原方案支护条件下,巷道围岩破坏范围大、变形严重。基于"先控后固再抗"耦合支护理念提出锚注联合支护方案,现场实验结果表明,该方案能够有效提高围岩强度、增强围岩完整性,显著改善围岩控制效果,锚注联合支护方案成功取代了U36钢棚支护。
- 任尧喜王德超丁国利姜作华王琦潘锐邵行王新
- 关键词：耦合支护锚注联合支护
