张宇宁
- 作品数：27 被引量：153H指数：7
- 供职机构：重庆大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程更多>>
- 层状复合岩体损伤演化规律及分形特征被引量：25
- 2018年
- 采用现场所取页岩和灰岩经室内加工"拼接"成6种不同组合方式的层状复合岩体,研究其在单轴压缩下的损伤破裂过程和声发射特征。试验过程中采用声发射系统采集试件在试验过程中所释放的声发射信号,试验前后对复合岩体进行CT扫描,分析试件破裂前后内部裂纹发育情况,并引用分形理论对破裂试件不同部位CT图像进行损伤程度分析。研究结果表明:(1)层状复合岩体的破坏是页岩组分材料和灰岩组分材料在荷载作用下耦合破坏的过程。破坏过程中灰岩组分材料对页岩组分材料的横向变形有制约作用,页岩组分材料对灰岩组分材料的横向变形则有反向促进作用,破坏时页岩组分材料的强度大于单一页岩,灰岩组分材料的强度则小于单一灰岩。(2)根据组合方式不同,将层状复合岩体破坏模式分为张拉劈裂型破坏、剪切滑移型破坏和劈裂剪切复合型破坏3种。岩石的组合方式决定着其受力状态,从而影响着复合岩体的破坏模式。(3)复合岩体平均CT数和试件扫描破裂断面盒维数均能够反映出复合岩体的损伤程度,即试件破坏前后断面CT数差值越大,断面盒维数越大,则其损伤程度也越大。
- 腾俊洋唐建新王进博张宇宁
- 关键词：岩石力学层状复合岩体单轴压缩CT扫描
- 工作面端头应力集中系数的获取方法
- 本发明公开了一种工作面端头应力集中系数的获取方法，包括步骤：1)建立采场开采稳定后的采矿区模型，2)获取采矿区覆岩破坏高度；3)获取上覆岩层转移的总重力；4)获取大倾角煤层倾向方向充分采动边界线与水平线的夹角；5)获取作...
- 唐建新张宇宁腾俊洋代张音王艳磊段金成张路舒国钧刘姝陈丹
- 文献传递
- 巷道下帮固帮顶板转载方法
- 本发明公开了一种巷道下帮固帮顶板转载方法，首先采用地质雷达探测煤壁压裂范围和顶板断裂面位置、倾角；然后采用巷道顶板载荷转移方法和封闭式全长锚固高预应力煤壁及顶板锚杆加固方法。本发明通过锚索将断裂后的巷道顶板压力部分的转移...
- 唐建新张宇宁腾俊阳代张音王艳磊张淼江君罗威谢磊段金成张璐刘莉舒国军
- 文献传递
- 高分子材料固结和加固作用下试件力学性质及其应用研究被引量：1
- 2018年
- 为了研究高分子材料作用于岩体后试件力学特性及破坏规律,以采煤工作面大冒顶、片帮事故为研究背景,采用在实验室制取高分子材料固结、加固试件并对其进行单轴压缩试验的方法进行研究。通过对试件结果进行分析,得出固结、加固试件单轴受压的宏观力学响应规律,以此为基础将高分子材料应用于现场处理工作面因大冒顶、片帮事故引起的矸石堆积、煤壁破碎等问题。研究表明:高分子材料能够有效固结矸石,并且试件抗压强度、裂纹扩展、破坏形态等规律与高分子材料用量有关;高分子材料加固煤、岩体时在材料高强的黏接作用下显著提高预制裂隙煤、岩体的力学强度,对于同种岩性的岩体来说,在材料用量一定的条件下,竖向加固与横向加固作用效果有明显区别,高分子材料加固不同岩体时,作用效果也不尽相同。
- 张宇宁唐建新腾俊洋陈宇龙杨建均
- 关键词：力学性质冒顶片帮
- 单轴压缩下高含石量胶凝堆石料的力学特性被引量：2
- 2016年
- 通过高含石量(70%,80%,90%)的不同尺寸的胶凝堆石料重塑样的单轴压缩试验,研究了含石量和尺寸效应对破坏形态和力学特性的影响.并结合数值模拟解释了试验现象.结果表明:随着含石量的升高,压应力区与拉应力区相互交错分布,最终破坏时,受张拉破坏和剪切破坏共同作用.破坏形式从张拉劈裂破坏的一条曲折延伸的裂纹,逐渐转变为多条裂纹的剪切-张拉复合破坏模式,并伴随着局部区域颗粒的崩落.尺寸效应对重塑样的破坏形态影响不明显,而对力学性质有显著的影响,大尺寸试样的力学性质较差.
- 张宇宁陈宇龙
- 关键词：单轴压缩尺寸效应
- 大倾角中厚煤层软弱顶底板柔性护巷技术被引量：2
- 2015年
- 在大倾角中厚煤层沿空留巷中,以往的支护方式难以满足大倾角中厚煤层巷道特殊的围岩结构稳定的需要,同时无法适应工作面内矸石垮落造成留巷困难。文章针对这一难题,首次提出并采用了"柔性护巷"技术,通过利用巷道上帮形成的由垮落矸石堆积在特制钢筋网上的"包护带",允许巷道顶板有一定的下沉量,从而使矸石充分为巷道顶板组合岩梁结构提供支撑力。在总结其施工工艺的基础上,通过现场试验,研究了巷道矿压显现规律、顶板移动规律、矸石垮落堆积规律和钢筋网变形规律;实验结果表明,在利用锚、网、索、支柱联合支护的基础上,应用"柔性护巷"技术能有效地解决大倾角中厚煤层沿空留巷技术难题。
- 张宇宁唐建新沈平赵志刚
- 关键词：大倾角中厚煤层沿空留巷
- 基于压敏效应瓦斯煤岩渗透率影响因素研究
- 2017年
- 本文通过煤岩流固耦合实验、瓦斯运动控制理论推导、单孔瓦斯抽放模型数值分析,研究原岩应力场下影响瓦斯渗透率的主要因素。研究表明:1煤岩瓦斯渗透率与有效应力之间有很强的相关性,用压敏效应指数可以定量描述有效应力对渗透率的影响;2基于Klinkenberg效应和基质收缩效应的基础上,考虑到煤岩体瓦斯渗透率压敏效应的影响,总结出煤岩体瓦斯渗透率的表达式;3在模型中使用推导得出的控制方程,得出单孔模型下各因素对渗透率及瓦斯压力的影响。
- 舒国钧唐建新张宇宁姚俊耀
- 关键词：压敏效应影响因素
- 酸性环境对污染土力学性质的影响被引量：3
- 2016年
- 为研究水-土化学作用的物理力学效应,人工方法制备经硫酸长期浸泡后造成的3种不同pH环境下的土样试件,通过压缩变形性质、界限含水率和三轴固结不排水试验研究了不同酸性环境对污染土的力学性质和变形特性的影响.结果表明:硫酸浸泡过的土的压缩变形包括土体中孔隙水排出带来的弹性变形,还包括土体结构链接发生破坏和变位引起的塑性变形,导致其压缩量较原状土的压缩量大;pH值越低,硫酸溶液浓度越大,发生溶蚀破坏越剧烈,孔隙比越大,压缩系数越大,压缩模量越小;随着pH值的降低,扩散双电层被稀释,土的可塑性变弱,液限和塑性指数都减小;3种pH环境下土体均表现出应变硬化现象,pH=6.0时土体强度增高,而pH=4.0的土体强度低于蒸馏水浸泡过的土体;这与土壤黏粒部分所含的矿物成分密切相关;随着pH值的降低,土的有效应力路径都向左发生偏转,说明土体中的孔隙水压力的上升值和上升速度越大.
- 陈宇龙张宇宁戴张俊陈行
- 关键词：污染土力学性质PH
- 单轴压缩下层状含水页岩损伤破坏过程及特征被引量：18
- 2017年
- 页岩在重庆地区分布较广,在隧址围岩赋存环境中占较大比重,考虑到层理和水对页岩性质影响显著,因此,对页岩在层理和含水率影响下损伤破坏过程和劣化机制进行研究。试验借助于MTS815岩石力学测试系统和PAC声发射仪,进行单轴压缩条件下层状页岩损伤破坏过程的声发射试验研究,并采用大型离散元软件3DEC对页岩破坏模式进行对比分析。研究结果表明:(1)页岩的矿物成分、矿物排列和加载方向决定其损伤破坏过程,原生微裂隙的分布、矿物晶粒大小和加载方向决定了宏观裂隙的分布,宏观裂隙则控制着页岩的破坏模式。(2)页岩内部沿层理方向原生微裂隙群是页岩破坏起裂部位,次生微裂隙常沿矿物边界发展,与加载方向基本一致,最终形成宏观裂隙,起到连通层理破裂面的作用。(3)层状页岩AE事件的生成和分布与试件内部的微裂隙分布关系密切,初始压密阶段积聚于试件中部层理附近,后沿层理法向方向向端部或两侧发展,最终沿宏观裂隙转折及交点处聚结成核。(4)层理和水对页岩的损伤劣化机制不同,层理对页岩的损伤作用本质上是沿层理分布的原生微裂隙群的损伤作用,而水对页岩的损伤作用主要是水的吸附和毛细管压力作用。
- 腾俊洋唐建新张宇宁段金成王进博
- 关键词：含水率声发射
- 煤岩层理效应对甲烷吸附-解吸及渗流规律影响的实验研究被引量：6
- 2018年
- 为了研究煤岩试件中层理面的存在对甲烷吸附-解吸规律以及渗流规律的影响,通过实验室对含不同倾角的层理面试件进行了吸附解吸试验、全应力-应变-渗流试验,对实验结果进行分析。结果表明:1)甲烷在吸附-解吸过程中,随煤岩层面倾角增大,甲烷吸附速度增加,吸附总量及体积应变不变;2)煤岩试件受层理接触面力学特性、物理特性的双重影响,在应力-应变曲线5个阶段分别对瓦斯渗流规律造成影响,表现为很强的层理效应;3)层面倾角越大,试件内甲烷渗流有效路径越多,初始渗流速度越快;4)甲烷渗流速度受压缩过程中煤岩轴向孔隙、裂隙压缩,径向孔隙、裂隙扩展的影响,最终在煤岩试件发生失稳破坏前,瓦斯渗流速度降至最小值,最小渗流速度时的轴向应变与峰值ε_p的比值随层面倾角增大而减小;5)在峰值强度后,煤岩发生失稳破坏,并伴随大量弹性能释放、裂纹扩展。弹性能释放越强烈则裂纹发展越密集,瓦斯渗流速度出现激增现象,最终渗透率b=0°>b=90°>b=30°>b=60°。
- 陈宇龙张宇宁张宇宁唐建新李国栋
- 关键词：吸附-解吸渗流
