中央高校基本科研业务费专项资金(2009QZ03)
- 作品数：30 被引量：227H指数：9
- 相关作者：赵洪宝张欢胡桂林王中伟李华华更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）河南理工大学重庆大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程理学更多>>
- 回坡底煤矿回采巷道非对称底鼓机理及防治措施被引量：16
- 2020年
- 以回坡底煤矿为工程背景,通过理论分析、数值模拟及现场实测研究了孤岛煤柱下回采巷道的非对称变形机理,提出了相应的底鼓防治措施。研究结果表明:孤岛煤柱下方岩体存在分区破坏特征且以剪切破坏为主,而采空区下方岩体以拉伸破坏为主,岩体破坏形态呈倒梯形;11-1021巷道位于剪切破坏和拉破坏岩体的交界处,导致巷道两侧围岩的破坏程度和破坏特征不同,从而巷道表现出非对称变形特征,1021巷道靠近煤柱侧围岩内应力较大,变形量较小,而靠近采空侧围岩的应力小,底鼓量大。基于巷道两侧围岩的应力和变形分布特征,提出了一种基于让抗结合的底鼓防治技术并进行现场验证,结果表明:当巷道不受采动影响时,经底鼓防治措施处理的区域底鼓量大幅减小,并且随时间增长底鼓速度趋于稳定;当巷道受采动影响时,经防治措施处理区域底鼓量减小近1/2,满足生产要求。
- 赵洪宝刘一洪程辉李金雨徐建峰王伊阔
- 关键词：孤岛煤柱巷道
- 瓦斯放散过程中煤样力学特性演化试验研究被引量：4
- 2014年
- 以处于固定应力环境中的含不同压力瓦斯的煤样瓦斯放散过程为研究对象,以瓦斯逐渐放散过程中煤样的轴向应变、横向应变为研究参数,系统地研究了瓦斯逐渐放散过程中煤样的变形特性与规律。结果表明:在一定外力环境下,煤样逐渐放散瓦斯后其轴向应变、横向应变变化均表现为一个明显的非线性过程;轴向应变变化规律呈三段式,存在一个瓦斯放散速度点使煤样轴向应变开始以较大速率增加,瓦斯放散速度与产生的轴向应变可用改进的乘幂关系表征;横向应变变化规律呈明显的非线性;试验结束时,随着瓦斯压力的增加煤样产生的总横向应变也呈明显的非线性;瓦斯压力大小对于瓦斯放散过程中煤样产生的轴向应变、横向应变均有明显影响,主要表现为开始出现应变处对瓦斯放散速度的敏感性、产生变形总量和产生变形过程与瓦斯放散速度的关联性等方面。
- 赵洪宝曹光明李华华
- 关键词：瓦斯压力
- 局部荷载下含中心孔洞煤体裂纹扩展特征量化分析被引量：8
- 2017年
- 采用高清数码摄像机和红外热成像仪,对含中心孔洞煤体试件在局部荷载作用下的裂纹扩展规律进行系统的试验研究,研究分析煤体试件在不同加载面积作用下试件表面裂纹的萌生、扩展、贯通,直至形成宏观破坏的整个过程中表现出的特征与规律。试验结果表明:局部荷载作用下含中心孔洞煤体试件裂纹扩展是加载条件和宏观中心孔洞耦合作用结果,裂纹扩展路径受其主导作用,而由孔、裂隙系统引起的非均质性则占据从属地位;均布荷载条件下,孔洞周边形成拉、剪应力区,且裂纹由此起裂,孔洞是引起应力集中的主导因素,但随着加载面积的改变,孔洞的主导地位被颠覆,应力集中强弱顺序发生突转,起裂位置由孔洞周边转向荷载临界处;受载面积对含中心孔洞试件裂纹扩展的影响具有区域性特点,且明显集中出现于有载荷作用的区域;随局部荷载的增加,初始裂纹的尺度(裂纹宽度和长度)不断增加,且裂纹的发展方向出现明显的非平直化趋势。
- 赵洪宝胡桂林王飞虎琚楠松
- 关键词：煤体局部荷载红外热成像
- 限制性剪切蠕变的渐进式破坏发育模式与本构方程分析
- 2016年
- 以标准红砂岩方形试样为研究对象,运用自行研制开发的软弱煤岩剪切蠕变试验设备和煤岩细观力学特性测控软件、超声波检测设备,对红砂岩限制性剪切、限制性剪切蠕变过程的破坏过程、破坏模式、渐变特性进行了分析。结果表明:红砂岩试样在限制性剪切、限制性剪切蠕变条件下表现出明显的渐变破坏特性;大部分试验过程中试样内部的超声波速减小幅度较小,仅在临近破坏处有明显减小;红砂岩限制性剪切蠕变破坏发育过程表现为先形成主控破裂面,又在其附近区域形成丰富微裂隙,并发育、相互贯通,最后克服剪切面摩擦力并发生突发式破坏,且伴有较大断裂声;其破坏模式发育过程呈渐进式,破坏模式呈突发式;建立了一种可以表征红砂岩剪切蠕变渐进式破坏发育过程的本构模型。
- 赵洪宝李华华胡桂林
- 关键词：红砂岩超声波本构模型
- 冲击荷载对煤岩内部微结构演化及表面新生裂隙分布规律的影响被引量：17
- 2016年
- 利用自制落锤式煤岩冲击加载试验装置,配合超声波检测设备,对型煤在不同冲击荷载作用下内部微结构及表面新生裂隙的发展演化规律进行系统的试验研究,并分析冲击荷载对型煤内部微结构演化产生影响的机制。结果表明：型煤内部微结构演化与冲击荷载作用次数、单次冲击能量大小、冲击能量施加顺序、冲击能量的累计效果等因素有关;型煤内部微结构的扩展和表面新生裂隙的出现、发展均表现出明显的各向异性,沿冲击荷载方向上比垂直冲击方向上变化显著;相同的冲击荷载作用下,型煤内部微结构总数量随着冲击次数的增加呈现出“高速增加→平缓发展→急速增加”的趋势;不同冲击荷载作用时,随着单次冲击能量的增加,型煤内部微结构总数量呈指数函数关系增大,型煤表面新生裂隙局部化分布特点更为显著;型煤内部微结构演化对冲击能量由大到小进行施加更为敏感;冲击荷载对型煤内部微结构影响的累计效果也呈非线性规律,表现为先增大后减小趋势,其不可简单等效为冲击能量的增加;型煤对冲击能量的吸收率随着单次冲击能量的增加呈减小趋势,表现为大于一定值的较小冲击能量的累计效果要大于等值单次较大冲击能量对型煤造成的影响。
- 赵洪宝王中伟张欢李伟
- 关键词：岩石力学冲击荷载超声波非线性
- 预制裂隙岩石裂纹扩展规律的研究进展与思考被引量：22
- 2016年
- 预制裂隙岩石裂纹扩展规律研究是从细观、宏观角度了解和掌握岩石破坏机理的一条重要途径,由此开展的研究拓宽了人们对岩石的已知认识,围绕其开展的相关研究也是目前业内研究的热点和难点之一。在现有研究方法的基础之上,从介绍预制裂隙岩石试样的制备入手,分别对常见岩石及类岩石材料的预制裂隙形式及其适用条件、预制裂隙岩石裂纹扩展规律的常用研究手段及其优缺点、预制裂隙岩石裂纹扩展规律的研究进展等方面进行了详细的介绍,并通过对前人取得的成果进行对比和思考,指出了预制裂隙岩石裂纹扩展规律这一研究领域仍需着力研究的方向。
- 赵洪宝胡桂林李伟张欢雷凯
- 厚煤层工作面煤壁瓦斯放散规律模拟研究被引量：3
- 2016年
- 以一种散碎煤瓦斯涌出规律模拟试验装置为主要研究设备,以厚煤层的瓦斯放散规律为模拟研究对象,以探究厚煤层工作面采掘空间瓦斯来源为主要目的,对厚煤层的瓦斯放散规律、瓦斯压力对厚煤层瓦斯放散特性规律进行了模拟试验研究。结果表明:微结构的参与明显改变了厚煤层的瓦斯放散规律,导致其表现出明显的瓦斯放散速度急剧减小段、似指数关系、缓慢减小段的3阶段特性;厚煤层瓦斯放散规律曲线表现出的规律和厚煤层瓦斯的绝对放散量没有随瓦斯压力的改变产生明显变化,而瓦斯压力产生的影响主要表现在瓦斯放散速度的数值大小方面;瓦斯压力固定时,厚煤层工作面采掘空间在揭露新煤壁瞬间时的瓦斯浓度激增是由煤壁涌出瓦斯主导的;而在揭露新煤壁一段时间后,煤壁涌出瓦斯是采掘空间内的瓦斯浓度增加的主要原因;瓦斯压力不同的条件下,进行厚煤层采掘空间瓦斯来源分析时,不仅需要根据煤壁揭露的时间长短,还需依据工作面的瓦斯压力做出判断。
- 郭继圣
- 关键词：厚煤层瓦斯涌出瓦斯压力煤壁
- 红砂岩剪切蠕变特性试验研究与边坡失稳机理分析被引量：5
- 2015年
- 以标准红砂岩试样为研究对象,运用自行研制开发的软弱煤岩材料剪切蠕变实验装置结合自行开发的煤岩细观力学特性测控软件,对处于不同载荷水平作用下的红砂岩试样剪切蠕变力学特性进行了系统的研究,并基于试验结果尝试解释了一些边坡失稳发生时的现象。结果表明:载荷大小对红砂岩剪切蠕变力学特性具有明显的影响,直接决定着加速剪切蠕变阶段的有无、试样的破坏与否和试验时间对其剪切蠕变力学特性的影响程度;存在2个特殊的临界剪切蠕变载荷值τ1、τ2,它们将红砂岩剪切蠕变类型分为3种,即肯定不破坏、不一定破坏和肯定破坏;红砂岩试样破裂带的形成过程表现为渐进式,破坏过程表现为渐进式与突发式结合,破裂面附近区域为裂纹结构丰富区且该面为非平直剪切面;不同载荷水平作用下岩石剪切蠕变力学特性可以用来解释边坡失稳发育过程中的现象,认为边坡内潜在滑移带内岩石发生的剪切蠕变破坏是边坡发生失稳的力学机理。
- 赵洪宝王中伟李华华
- 关键词：红砂岩剪切蠕变边坡
- 透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性影响研究被引量：1
- 2016年
- 利用自行研制开发的煤层瓦斯放散试验装置,以含透气夹矸层型煤试样为研究对象,以试样内瓦斯放散速度和累积放散量为研究参数,系统研究了透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性的影响,并对瓦斯在含透气夹矸层煤层中的放散机理进行了分析探讨。结果表明:含透气夹矸试样与全煤试样瓦斯放散速度均随时间呈幂函数单调衰减,瓦斯累积放散量均随时间呈有上限的单调递增;瓦斯吸附平衡压力越大,瓦斯放散初速度越大,且相同时间段内瓦斯累积放散量越大;在相同吸附平衡压力下,含透气夹矸试样的瓦斯放散速度在初始10 min内明显大于全煤试样,在30~90 min之间两放散速度曲线出现交叉,而含透气夹矸试样的瓦斯累积放散量在前120 min均大于全煤试样。透气夹矸层的存在增大了煤层的渗透率,为煤层中瓦斯放散提供了运移通道,创造了瓦斯放散的有利条件,使煤层的瓦斯放散效率得到提高。
- 赵洪宝张欢王飞虎琚楠松
- 考虑块体组成的排土场边坡对振动作用响应模拟被引量：6
- 2019年
- 为了研究排土场边坡在振动作用下的稳定性与滑移启动规律,利用自主研发的块体堆积散体边坡稳定性模拟试验装置对河曲露天煤矿内排土场进行相似模拟试验,对比分析了不同块体组成与振动频率条件下边坡稳定性状态及滑坡启动模式。模型以标高为+1004.0 m的第1台阶平盘为界,+1004.0 m以上平均粒径1.05 mm,+1004.0 m以下平均粒径9.26 mm,试验过程中振动频率逐级递增,递增幅度为5 Hz,以10 Hz为起始频率直至40 Hz时试验结束,模拟现场爆破地震波在传播过程中振动频率的差异以及不同的振动烈度,采用加速度传感器采集试验台在试验各个阶段x,y,z三个方向的加速度数据,绘制加速度时程曲线并拟合。试验结果表明:在10~20 Hz时,排土场边坡能基本保持稳定,而20 Hz的振动频率使第2台阶最先表现为大范围坡面块体滑移;当20~40 Hz时模型处于持续破坏状态,说明20 Hz的振动频率为排土场边坡保持稳定的极限振动频率。在低频率高振幅的状态下,块体大于5 mm的颗粒运动以滚动为主;在高频率低振幅的状态下,坡面上大块度物料的运动主要依靠小块体滑动摩擦带动与推动,边坡表面物料小块体滑移运动的方式以滑动为主;通过对比试验结果分析,合适的块度区配可以提高排土场散体边坡的稳定性,增加散体边坡对振动的抵抗能力,这为露天矿山在排土工作采用粗细物料混合排弃提供了依据,并可后续研究维持排土场边坡的最佳粗细物料比例。
- 赵洪宝赵洪宝王涛王涛任朝朋李英皓
- 关键词：块度
