韩现刚
- 作品数：10 被引量：34H指数：3
- 供职机构：北京科技大学资源工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程交通运输工程建筑科学更多>>
- 褶曲构造对煤巷围岩破裂范围及动压影响分析被引量：3
- 2018年
- 以褶曲地质构造力学机理及其对煤巷围岩破裂范围和动压的影响为研究重点,采用矿山压力理论、现场原位试验和数值模拟等方法对窑街天祝煤矿3200工作面运输巷进行褶曲构造的力学分析,结合现场煤巷围岩破裂范围的声学测试结果,利用FLAC3D软件对采场褶曲地质构造三维矿压分布以及动力扰动下巷道围岩力学响应进行了数值模拟。研究表明:褶曲不同部位对应不同的应力状态,其中向斜部位构造应力最大,也最容易发生动压灾害,褶曲翼部构造应力次之,背斜部位最小;向斜部位对应煤巷松动范围最大,过渡段次之,背斜部位最小;煤巷向斜区段煤壁前方支承压力更为集中,顶板沉降位移最大且同等程度动力扰动下该位置巷道变形及塑性破坏范围最大,发生冒顶、动压灾害的可能性也最大。
- 展亚太王金安李飞韩现刚
- 关键词：褶曲构造应力状态煤巷松动圈测试
- 综放开采顶煤与覆岩力链结构及演化光弹试验研究被引量：11
- 2017年
- 综放开采过程中顶煤和覆岩由连续向非连续和散体介质状态转变,描述矿压在断裂覆岩和碎裂顶煤中的形成、传递方式和作用机理是综放开采矿压理论研究的难点.基于光弹试验原理,借助散体介质双轴加载双向流动光弹试验装置,对综放开采过程中散体顶煤与非连续覆岩关键层中力链网络结构及演化特征进行研究.研究发现:地层载荷在煤岩体中构成了错综复杂的弱-强力链网络.综放开采打破了初始力链网络结构的平衡,顶煤与覆岩中形成梁-拱复合力链拱结构,覆岩荷载以强力链形式传递到工作面前方煤体.随着工作面推进和顶煤放出,覆岩梁-拱力链网络不断扩展和演化,形成更大规模的力链拱结构.关键层弯曲、断裂和失稳运动,使工作面前方的强力链拱脚出现回缩现象,力链分布密度和强度增加,导致工作面来压现象.地层内水平力作用使顶煤与覆岩内的梁-拱力链结构效应较更加明显,整体拱结构形态愈加完整,强力链网络结构更加紧致,关键层断裂失稳时力链拱对工作面煤层的作用力更加显著.
- 王金安韩现刚庞伟东梁超王美美
- 关键词：煤矿开采煤受力分析
- 冲击地压条件下华亭煤田底板稳定性分析被引量：3
- 2019年
- 为了研究冲击地压条件下巷道底板的稳定性,通过对华亭煤田底板冲击型冲击地压进行实地监测,发现华亭煤田底板应力受开采活动影响较大;采用中厚板理论对巷道底板进行分析,认为其在不稳定应力下的变形为非协调变形,在这种情况下底板存在较大的失稳可能性;运用突变理论对底板的稳定性进行分析,得到了底板失稳的关键判据。计算结果表明华亭煤矿250104工作面底板在开采扰动下会产生结构性失稳,而陈家沟煤矿8512工作面底板结构较为稳定,受到扰动时较不容易发生结构性失稳,和实际情况相吻合。
- 李鹏波宋杨韩现刚
- 关键词：冲击地压底板稳定性突变理论
- 一种双向颗粒流动光弹实验装置
- 本实用新型涉及一种双向颗粒流动光弹实验装置，属于流动光弹实验技术领域。该装置主要由水平电动缸、承载框架、试样方容器、机柜、垂直电动缸、活动透镜支架、活动道管导轨组成。运用于散体颗粒在流动过程中的力链结构的演化与作用的研究...
- 王金安庞伟东梁超韩现刚
- 文献传递
- 基于围岩动态扩容的冲击地压发生机理研究被引量：1
- 2018年
- 为了研究巷道围岩扩容在冲击地压发生过程中的作用,通过煤岩力学试验,得到煤样在加载过程中的扩容数据。对试验数据进行分析,建立了相应的煤岩扩容模型,从损伤的角度提出了煤样扩容的公式,试验结果和拟合曲线相比较为吻合;通过对扩容模型的分析,得到了煤岩在扩容过程中所释放的能量大小。研究结果表明:冲击地压发生的直接原因是围岩扩容过程中所释放出的能量超过支护系统所能承受的能量,围岩的动态扩容是因为弹性波引起的煤岩扰动而形成的应力叠加到围岩上造成的,最后以此为依据对围岩支护系统进行了针对性的优化。
- 李鹏波宋杨韩现刚杨青
- 关键词：冲击地压支护优化
- 综放开采顶煤与覆岩力链结构及演化特征被引量：6
- 2018年
- 综放开采顶煤及覆岩非连续结构体系中力链形成机制及其演化规律,是采场支架载荷计算、优化采放工艺和矿压控制的重要基础。借助颗粒体双轴加载双向流动光弹实验,拍摄到综放开采过程中顶煤与覆岩中的力链分布,并基于拓扑学理论对力链网络结构进行了研究。研究表明:初始状态下,顶煤与覆岩中力链分布均匀;开采后在放煤口附近形成拱形力链,并随着工作面的推进向工作面前方和上部延伸。顶煤与覆岩力链主要有3种构型,即链状,环状和链-环耦合,分别分布在工作面前方,未受扰动的覆岩区和受扰动的覆岩区,可用Betti数作为表征力链构型的参数。通过对综放采场力链分布特征分析,揭示了工作面前方支撑压力形成机理和工作面支架受载荷作用的力学本质。对力链强度、力链方位角和接触力频率的统计分析,发现上部覆岩中未受开采扰动区域的强力链分布均匀,而受扰动区域的强力链沿着拱迹线发育,工作面前方的强力链始终以竖直方向的链状力链为主。
- 杨柳李飞王金安翟清秀韩现刚
- 关键词：综放开采拓扑
- 综放开采顶煤破裂状态及力学特性研究
- 综放开采作为厚煤层的主要开采方式,生产过程中顶煤破裂状态的演变直接决定综采的回收率,与其他采煤方法相比,顶煤破裂转化机理尚不清晰,顶煤破裂经历了从连续、非连续到散体的复杂力学转化过程,亟需理论的提升和完善。覆岩-顶煤形成...
- 韩现刚
- 文献传递
- 综放开采覆岩破断与顶煤力链结构演化特性分析被引量：5
- 2018年
- 力链结构体系在综放开采中承受荷载和传递荷载,是描述顶煤与覆岩由连续向非连续和散体转化的重要途径,以此为切入点,借助综放开采相似材料模拟实验和散体介质双轴加载双向流动光弹试验装置,对综放开采过程中覆岩破断演化特征和散体顶煤与非连续覆岩关键层中的力链结构演化特征进行了研究,并提取力链做为覆岩矿压的演变判据。实验结果表明:在相似材料综采过程中,覆岩破断演化经历了微裂、局部断裂、加速断裂、完全断裂和彻底垮落。在光弹采场中,力链承受竖向荷载,亚关键层中的力链由于黏结作用,产生水平力。随着煤岩颗粒的放出,亚关键层逐渐破坏,放煤口上方的力链消失,由于力链的前移,造成了工作面矿压的增大。随着煤岩颗粒的继续放出,放煤口上方出现较大的力链拱结构,拱结构屏蔽范围内,关键层中的强力链分布密度降低,煤体中的强力链竖向分布降低,水平分布显著。
- 周勇李飞韩现刚
- 关键词：顶煤覆岩
- 急倾斜煤层圆弧段工作面矿压分布规律被引量：3
- 2018年
- 急倾斜厚煤层综放开采圆弧段工作面矿压具有显著的局部化和非对称特征,以甘肃省华亭矿区东峡煤矿37220-1工作面为研究背景,结合矿区的地质资料背景,利用FLAC^(3D)对工作面开采进行了数值模拟,并对圆弧段工作面附近的应力变化情况进行了监测。结果分析表明:整个采场空间中存在椭球体式的压力拱壳结构等局部化特征;工作面圆弧段部分与直线段部分连接处围岩应力较大竖向应力出现峰值,上部为岩体自由冒落区,围岩松散,应力出现最小值,对采场进行了局部化分区,指导矿压控制实践。
- 任鹏召王金安韩现刚
- 关键词：急倾斜厚煤层矿压分布局部化
- 砂砾地层盾构隧道受力光弹试验被引量：2
- 2019年
- 为满足城市地下管廊、城际快速地下交通网的建设需求,中国隧道工程的应用率与日俱增。砂砾地层因黏聚力较低,与其他地质条件地层相比工程特性明显。在分析类似地质情况下的盾构隧道受力时,连续性介质假设已不能满足实际需求,应从非连续介质角度分析隧道及其周围岩石介质的受力分布。通过光弹试验观测砂砾地层中隧道-围岩系统内的力链强弱及其分布形式,并应用数字图像处理方法提取力链信息。在光弹颗粒中设置圆形管道以模拟盾构隧道,并通过改变内置管道的直径大小,改变上部及侧部载荷大小,以及在管道底部进行光弹颗粒释放,来分析砂砾地层中隧道直径、埋深变化及隧道底部的地层破坏、流动对隧道-围岩系统中力链分布的影响。利用颗粒元软件PFC对试验过程进行数值模拟,对比分析模拟结果与试验结果以验证试验的可靠性。结果表明:力链是砂砾地层与隧道之间载荷传递的主要方式,围岩与隧道间的接触力分布具有非对称性;隧道的椭圆化程度及其周围砂砾岩层中的力链密度,均随着隧道直径和埋深的增加而增大;当砂砾地层破坏、流动时,隧道-围岩系统内的力链也被破坏并重新分布,地层内维持系统稳定的"环状"强力链退化成为"拱形"强力链,系统自稳性产生破坏,此时应采取措施强化系统的稳定性。
- 任鹏召王金安韩现刚展亚太
- 关键词：隧道工程砂砾地层黏聚力图像处理
