中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(2009QZ03)
- 作品数：11 被引量：92H指数：6
- 相关作者：赵洪宝程辉王涛潘卫东王家臣更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）河南理工大学安徽理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学文化科学更多>>
- 孤岛煤柱下底板岩体损伤过程与分区破坏特征分析被引量：13
- 2021年
- 以回坡底煤矿为工程背景,分别建立了工作面前方支承压力扰动阶段和采空区压实稳定阶段的底板力学模型.基于相关力学模型,通过理论计算分别得到了支承压力扰动阶段、底板卸压阶段和采空区压实稳定阶段的底板岩体破坏特征.计算结果表明:在工作面前方支承压力扰动阶段,仅在工作面外侧底板岩体发生了破坏;在底板卸压阶段,工作面底板岩体发生了卸荷破坏,破坏形态呈半弧形,最大卸荷破坏深度约26 m,位于工作面底板中部;在采空区压实稳定阶段,残留煤柱下方岩体的主应力差增大,发生了较为严重的压剪破坏.由理论计算结果得到了采场底板岩体的分区破坏特征,并采用数值模拟手段对采场底板分区破坏特征进行了验证,数值模拟结果与理论计算结果大致相当,基于底板岩体的分区破坏特征对下层煤回采巷道的非对称变形机制进行了初步分析.以卸荷时间间接表征工作面推进速度,推导得出了考虑岩体卸荷应力及工作面推进速度的蠕变本构方程,计算结果表明:适当提高工作面推进速度可提高底板岩体的稳定性和完整性.
- 赵洪宝刘一洪李金雨徐建峰
- 关键词：底板卸荷破坏
- 双向静载约束条件下动力冲击对煤岩的损伤影响被引量：3
- 2021年
- 利用自行研制的约束式摆锤冲击动力加载装置,对煤样进行双向静载约束条件下动力冲击试验,在不同静载约束条件下,研究了恒定冲量循环冲击与递增冲量循环冲击对煤样损伤演化的影响规律。基于超声波检测对不同静载约束条件下试样受冲击作用的损伤程度定量化表征,并对不同静载约束条件下煤岩表面的裂纹扩展规律进行了分析。研究发现在不同静载约束条件下煤岩产生损伤的冲量阈值不同,并且煤岩在不同冲击方式作用下的损伤量均随累计冲量的增加而增大,当累计冲量相同并且每次冲击产生的冲量均大于煤岩产生损伤的冲量阈值时,恒定冲量冲击对煤岩的破坏效率更高。在静载约束条件下,裂纹尺度和数量以及分岔频率均随静载约束比的增加而增加,即随着静载约束比的增加,煤岩的破坏形式趋于复杂化发展。
- 赵洪宝赵洪宝张向阳张向阳王涛王涛程辉
- 关键词：冲击荷载
- 双向约束条件下冲击荷载对煤样结构影响与机理研究被引量：1
- 2021年
- 利用自行研制开发的双向约束摆锤式冲击动力加载试验装置并配合超声波检测设备,从煤岩材料的细观力学特性入手,对型煤与原煤在不同约束条件下、不同冲击荷载作用方式对其内部结构发展演化规律进行了系统研究,并对影响机理进行了理论探讨。结果表明:煤样损伤量随着冲击次数的增大而增大并具有非线性累计效应;在固定其双向约束条件下,初次冲击能量较低时煤样后期存在损伤增量变大的趋势;随着初次冲击能量的增加,煤样在试验初期就会出现损伤加剧的情况,后期煤样损伤增量反而缓慢降低;当轴向应力提高时,在相同能量冲击下煤样损伤增量变大,累计损伤效应被放大,煤样更容易达到破坏极限。
- 赵洪宝吉东亮王涛程辉刘瑞文志杰
- 关键词：冲击荷载
- 井工开采对露天矿边帮稳定性影响研究被引量：7
- 2013年
- 运用数值模拟软件FLAC3D对安太堡露天矿采用井工开采露天边帮剩余煤炭资源时的顶板岩层运动特点及边帮稳定性进行了研究。结果表明:随着距露天开采地面停采线距离的不同,边帮体内压应力、压应变均呈非线性减小趋势;随着井工开采的不断推进,其顶板内的应力集中呈不对称分布,顶板岩层变形也呈非线性分布;井工开采将促使边帮体内形成明显偏向边帮体自由端方向的拉应力区;可能导致边帮体发生滑移的主要因素将是边帮体上覆岩土体的挤压、推移与井工开采产生采动作用对边帮底部岩体岩性的劣化作用;存在着一个既使露天边帮保持安全、又可实现尽量多回收煤炭的井工开采理论尺度。
- 葛勇勇张红兵赵洪宝左建平邢俊泷
- 关键词：露天矿井工开采稳定性数值模拟
- 瓦斯对突出煤力学特性影响试验研究被引量：31
- 2011年
- 以具有突出倾向的原煤粉制备的型煤试件为研究对象,对其含瓦斯后煤样加、卸载过程中的力学性质和瓦斯对煤样力学性质的影响进行了试验研究.结果表明:含瓦斯煤加、卸载过程中产生的残余变形量较大,加载过程变形模量明显要小于卸载过程,加卸载曲线形状具有较强的关联性,不同含瓦斯煤样的卸载阶段变形模量变化较大;瓦斯对煤样力学性质的影响主要表现在三轴强度和变形模量、峰值应变方面;瓦斯对煤样三轴强度的影响可用指数函数表示,而对弹性模量的影响可用二次函数表示;瓦斯对煤样力学性质的影响随着围压的增加而减小.
- 王家臣邵太升赵洪宝
- 关键词：加卸载变形模量力学性质
- 开挖对岩质边坡稳定性影响的数值模拟被引量：14
- 2011年
- 以西部某露天矿开挖形成的岩质边坡为工程背景,运用数值模拟软件FLAC3D对开挖过程中岩质边坡体开挖方向上的应力演化和变形规律进行了数值模拟研究。研究结果表明:由于露天开挖形成的岩质边坡工程体在开挖过程中其内的压应力将发生明显的减小,自上而下呈"W"型分布,且在边坡体的中部将形成明显的拉应力区,这将是岩质边坡体发生失稳的原因之一;开挖过程也将导致岩质边坡内各岩层产生明显的膨胀变形,且埋深越大时产生的膨胀变形越大;由于复杂应力演化条件作用,岩质边坡坡脚处产生的沿开挖方向的变形最大。
- 赵洪宝潘卫东
- 关键词：岩质边坡开挖稳定性数值模拟
- 矿井冲击地压发生机理及简化力学模型被引量：7
- 2012年
- 以煤矿主要动力灾害之一的冲击地压为研究对象,通过对其特点及易于发生冲击地压区域特点的分析,认为易于发生冲击地压的区域普遍存在应力集中现象,将之划分为三个区域。认为存在的不均衡应力集中和采矿工作产生的扰动是冲击地压启动的条件,而造成煤岩变形局部化的内因主要是应力集中的不均衡性;不均衡的应力集中导致的煤岩体内弹性能的集聚为冲击地压的发生提供了能量;弹性能释放的逐渐衰竭和处于原岩应力状态的应力平衡特性,导致了冲击地压的停止;提出了一种简化的冲击地压力学模型,运用该模型可以解释冲击地压的发生、发展、停止及其造成的煤岩变形局部化等特点。
- 赵洪宝潘卫东汪昕
- 关键词：冲击地压应力集中力学模型
- 浅谈煤炭相关专业大学生创新能力的培养问题
- 2011年
- 传统的煤炭工业在信息化的冲击下,开始逐渐向科技创新性产业转化,这将对煤炭行业的从业者提出更高的要求。而煤炭相关专业的大学生是未来煤炭行业科技创新的生力军和中坚力量,这就要求他们毕业后必须具有较高的创新能力。文章通过对传统培养过程中不足的分析,提出了在大学培养过程中的各环节可培养学生创新能力的措施。
- 赵洪宝
- 关键词：大学生
- 不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性影响研究被引量：3
- 2020年
- 为探究不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性的影响,利用自主研发的"一种恒压式煤岩体瓦斯渗流装置"对不同大小和位置形态的不透气夹矸层对煤层瓦斯运移特性的影响进行了系统研究,并对其影响机理进行了深入分析,最后提出了含夹矸煤层瓦斯运移的等效表征。研究表明:全煤试样、含夹矸试样的渗透因子随瓦斯吸附平衡压力的增加呈现"V"字形变化规律,存在一个渗透因子最低时的临界瓦斯压力点;随夹矸层面积的增加,煤层内有效渗流面积不断减小,导致其渗透系数呈负函数降低;夹矸层的位置直接影响着煤层内瓦斯压力分布规律,根据瓦斯压力分布特征可大致分为膨胀影响区、稳定渗流区和上下有效渗流区4个影响区域,且夹矸层越靠近瓦斯源位置,膨胀影响区越小,对瓦斯运移的抑制作用越大。
- 赵洪宝李金雨刘一洪王伊阔王宏冰王宏冰
- 含不透气夹矸煤层瓦斯放散特征与模型研究被引量：4
- 2020年
- 为探究含不透气夹矸煤层瓦斯的放散特征与模型,利用自主研发的"一种基于密封腔内加恒压的瓦斯试验装置"对大小和位置不同的不透气夹矸层对煤层瓦斯放散特性的影响进行了系统研究,并对其影响机理进行了分析,提出了含不透气夹矸层的瓦斯放散模型及数学表达.结果表明:不透气夹矸的存在对煤层瓦斯放散起到一定的抑制作用,但不会改变瓦斯放散的整体规律;不透气夹矸的大小和位置均对瓦斯的放散特征有影响.具体表现为:夹矸面积越大,夹矸位置越靠近放散面,对瓦斯放散的抑制作用越大;含不透气夹矸煤层的瓦斯放散过程符合"两腔"放散模型;本文提出的模型数学表达式和放散速度强可以较好地描述"两腔"放散模型的放散特征.从"两腔"放散模型的放散机理来讲,夹矸面积越大,流动通道的面积越小,夹矸越靠近放散面,放散腔体积越小,补充腔体积越大,其对瓦斯放散抑制作用越大.
- 赵洪宝李金雨王涛王涛程辉黄轶凡黄轶凡
