刘帅
- 作品数：13 被引量：148H指数：7
- 供职机构：中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球更多>>
- 煤矿动压巷道围岩稳定性协同卸压控制技术研究被引量：18
- 2021年
- 煤矿动压巷道围岩的稳定性对矿井安全生产至关重要。为有效控制采动压力影响下的巷道失稳变形,以德通煤矿2201工作面动压巷道为工程背景,对动压巷道破坏现象及围岩应力演化规律等进行分析,结果表明:开采动压周期性叠加使巷道围岩垂直应力集中并呈双峰拱形非对称分布,巷道变形呈抛物线形,应力集中和位移最大区域巷道易失稳。因此,提出以双向聚能预裂爆破切顶卸压和恒阻大变形锚索让压支护为基础的动压巷道协同卸压围岩稳定性控制技术。对动压巷道实施双向聚能预裂爆破切顶卸压后,可有效切断动压传递路径,巷道峰值应力差降低19.6%;再实施恒阻大变形锚索让压支护继续卸压,巷道断面收缩率由60%降至13%,开采动压对巷道稳定性的影响明显削弱,协同卸压围岩稳定性控制技术应用效果良好,可为类似矿山提供有益指导。
- 王炯刘鹏刘帅刘鹏刘义鹏刘帅
- 关键词：动压巷道
- 长壁孤岛工作面冲击失稳能量释放激增机制研究被引量：41
- 2013年
- 煤矿开采中跳采形成的孤岛工作面由于容易产生应力集中,来压强度高,极容易发生冲击地压。基于唐山矿孤岛工作面的地质条件和周期来压步距的监测结果,通过数值分析的方法,研究孤岛工作面煤岩体能量释放的动态特征,揭示工作面前方能量释放激增机制,对比普通工作面和孤岛工作面能量场的区别,介绍冲击地压预警防治措施。数值模拟结果显示,长壁孤岛工作面回采时随着直接顶的随采随冒,采空区悬空面积的不断增大,使得老顶积聚大量的弹性能。若老顶发生周期性垮落,弹性能将瞬间释放,此时工作面和顺槽巷道极易冲击失稳。由研究结果可知,孤岛工作面周期来压时顶底板和煤层的能量激增可做为判断冲击失稳的前兆信息之一。因此,微震监测等手段可以根据此结论预测潜在的矿山动力灾害。针对老顶周期性断裂时积聚能量的突然释放规律,运用强制放顶、超前卸压孔、开切卸压槽和卸压爆破、煤层注水等技术可以提前释放煤层内积聚的弹性能,达到良好的冲击地压防治效果。
- 王宏伟姜耀东赵毅鑫刘帅高仁杰
- 关键词：采矿工程孤岛工作面冲击地压周期来压
- 基于FLAC^(3D)的软岩巷道支护方式对比分析被引量：4
- 2013年
- 以辽宁铁法煤业集团小康矿为工程背景,通过分析该矿地质条件,提出一种能够有效控制围岩变形的高强高预紧力支护方式。运用FLAC^3D数值模拟软件,对地质条件复杂的软岩巷道S2N8工作面运输巷,按照实际尺寸分别建立新旧支护方式的数值计算模型。通过分析数值计算结果,对比新旧支护方式下巷道围岩位移和塑性圈范围,得出新型支护方式能够有效控制围岩变形和破坏。对模拟段巷道进行了现场工业试验,并对巷道围岩位移进行监测,证明模拟结果的可靠性。
- 刘帅武俊平
- 关键词：复杂地质条件FLAC^3D软岩巷道
- 长壁孤岛工作面煤岩冲击危险性区域多参量预测被引量：27
- 2012年
- 以开滦集团唐山矿某孤岛工作面地质条件为背景,通过巷道表面位移、顶板离层、工作面回采过程中的电磁辐射等现场监测结果分析了巷道顶板受工作面动压影响剧烈的范围,确定了孤岛工作面发生冲击失稳的危险区域。监测结果显示:孤岛工作面顶板在距离工作面前方30 m时开始受采动影响频繁,当到达工作面前方10 m范围内时,顶板活动加剧,直至顶板垮落。顶板大面积来压和剧烈的顶板活动是本文作为孤岛工作面冲击地压发生的前兆,由此可确定在工作面前方7.5～10.0 m是孤岛工作面最容易发生冲击失稳的区域。
- 王宏伟姜耀东杨忠东刘帅
- 关键词：孤岛工作面冲击地压煤岩体电磁辐射
- 基于Ansys对不同界面倾角煤岩组合体的破坏分析
- 本文依据自然状态下的不同煤岩组合体的界面状态，通过建立不同角度的煤岩界面的组合体试件，在实验室加载状态下和建立Ansys数值模拟对具有不同界面角度的煤岩体破坏方式和应力分布进行分析。结果表明：数值模拟与实验的加载结果基本...
- 李蒙蒙刘靖刘帅李方枢陈含
- 关键词：应力分布
- 文献传递
- 星村矿深部采区地应力分布特征及与地质构造关系研究被引量：13
- 2019年
- 深部采区地质应力环境复杂,对巷道围岩大变形破坏影响突出,因此,对深部采区进行地应力测量,分析地应力场分布特征对巷道设计与维护具有重要意义。星村矿最大开采深度已超过1300 m,西翼深部采区轨道及回风大巷均发生非对称大变形破坏问题。为了研究其破坏机理并针对性治理,现场采用空芯包体应力解除法对矿区2条大巷的4个测点进行了地应力原位测量。结果表明:1)每个测点均有2个主应力方向接近水平,另一主应力方向接近于垂直;2)实测最大水平主应力是自重应力的1.60~1.67倍,表明应力场是以水平构造应力为主导,且均为压应力;3)各测点垂向应力基本等于或大于上覆岩层重量;4)实测最大主应力平均方位角为129.8°,方向呈NW-SE向。同时结合地应力场与地质构造关系分析认为,该地区郯庐断裂对矿区的构造有控制作用,区域构造应力场的方向与实测最大主应力方向结果相一致。
- 王炯姜健张正俊高韧刘帅
- 关键词：地应力深部开采地质构造
- 煤层破坏区工作面复采数值分析被引量：4
- 2013年
- 汾西矿区范围内,由于小煤矿开采使用落后的以掘代采或房柱式采煤工艺,小煤矿无序开采所遗留破坏区范围较大,资源回采率极低,给生产带来了严重的安全隐患。文章以小煤窑破坏较为严重的新柳矿为工程背景,建立了交子里盘区南翼0902工作面地质模型,分析了小煤窑采用房柱式开采方式形成的应力场分布规律,在此基础上探讨了采用高档普采或综采等方法时工作面经过破坏区之前的应力变化规律。同时,研究了工作面过破坏区时的合理调斜角度。研究结果显示,工作面调斜过程中,运巷一侧要超前材巷一侧20m左右为宜,工作面的倾斜推进使得工作面前方煤柱交替进入应力集中。文中的研究对于煤炭资源整合及矿井安全开采具有科学意义和工程指导价值。
- 邓保平王宏伟姜耀东刘帅王辰
- 关键词：小煤矿回采率高档普采
- 长壁孤岛工作面冲击失稳能量场演化规律被引量：16
- 2013年
- 煤矿冲击地压一直是困扰中国煤矿安全的主要问题,而煤矿开采过程中跳采形成的孤岛工作面由于容易产生应力集中,来压强度提高,极容易发生冲击地压。基于唐山矿T2193下孤岛工作面的地质条件,从数值分析的角度研究了煤岩体材料的非均匀性,揭示了孤岛工作面顶板周期来压时煤岩体能量释放的动态特征,分析了工作面前方能量释放激增机制。数值模拟结果显示,长壁工作面回采过程中直接顶的不断垮落造成了老顶悬空距离的不断增大,工作面周期来压时,积聚于老顶岩层内的弹性应变能将瞬间释放,容易引发工作面及巷道的冲击失稳。孤岛工作面由于其特有的矿压显现特征,老顶周期破断时所释放的弹性应变能将更加剧烈,冲击地压势必愈加强烈。孤岛工作面顶底板和煤层的能量释放激增可以作为判断煤岩体冲击失稳的前兆信息。孤岛工作面前方发生冲击破坏的主要原因是由于工作面回采过程中围岩所积聚的大量弹性能在顶板断裂时所伴随的巨大能量释放而造成的。
- 王宏伟姜耀东高仁杰刘帅
- 关键词：孤岛工作面冲击地压周期来压
- 不同降雨强度条件下黄土边坡稳定性分析被引量：17
- 2019年
- 降雨渗流是影响边坡稳定性的主要诱因之一。以黄土边坡为研究对象,首先利用Geo-Studio软件中的SEEP/W模块,模拟边坡在不同降雨强度条件下,持续降雨24h后内部渗流场变化,随后将SEEP/W模块模拟边坡渗流所得结果与SLOPE/W模块进行耦合分析,得出24h持续降雨下边坡稳定性系数。计算结果表明:随着降雨的入渗,边坡浅层土体首先吸水饱和,负孔隙水压力呈明显减小现象;其次,随着降雨强度的增大,边坡稳定性系数逐渐减小,边坡稳定状态逐渐下降。
- 刘林林王孝哲郭祥胜高超朱明亮刘帅
- 关键词：黄土边坡边坡稳定性
- 基于Ansys对不同界面倾角煤岩组合体的破坏分析
- 本文依据自然状态下的不同煤岩组合体的界面状态,通过建立不同角度的煤岩界面的组合体试件,在实验室加载状态下和建立Ansys数值模拟对具有不同界面角度的煤岩体破坏方式和应力分布进行分析。结果表明:数值模拟与实验的加载结果基本...
- 李蒙蒙刘靖刘帅李方枢陈含
- 关键词：数值模拟
- 文献传递
