山东省自然科学基金(ZR2009FM009)
- 作品数：10 被引量：204H指数：8
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- 相关领域：矿业工程建筑科学交通运输工程化学工程更多>>
- 示踪试验分析方法在地下工程水害治理中的应用研究被引量：36
- 2012年
- 为查明地下水补给与运移规律,指导地下工程涌水注浆治理设计与施工,将用于大区域水文特征研究的水文示踪试验方法引入到地下工程涌水治理中。研究紫外光谱扫描精确测定超低浓度有色示踪剂的试验方法与数据分析技术,提出地下工程涌水区域的水力连通时间、补给相关系数、裂隙空间体积、地下水流速及压力等水文信息的获取方法;基于水文示踪试验数据分析结果,建立注浆治理中注浆材料选择依据与注浆参数确定方法。以某铁矿涌水工程治理为例,详细阐述水文示踪试验在涌水工程治理中的应用方法、数据处理过程及应用效果,希望对类似工程具有一定的借鉴意义。
- 刘人太李术才张庆松张伟杰孙子正朱明听
- 关键词：示踪试验
- 让压型锚索箱梁支护系统组合构件耦合性能分析及应用被引量：12
- 2012年
- 对锚索梁支护及组合构件耦合支护研究现状进行了总结分析,指出锚索梁支护系统组合构件耦合支护研究的必要性和意义。以"先控后让再抗"支护理念为指导,研发出高强让压型锚索箱梁支护系统。通过层次分析法得到支护系统各构件权重值,提出了支护系统构件整体性能利用率、耦合效率和围岩控制效果3个指标,进行的13种数值试验对比方案结果表明:Ⅱ12c+Φ22锚索、Ⅱ12b+Φ22锚索和Ⅱ12a+Φ17.8锚索方案对应的支护系统均具有较高的耦合效率;锚索型号对支护系统耦合效率具有较为显著的影响;增大预紧力有助于进一步提高构件整体利用率、耦合效率,改善围岩控制效果。设计制作了测力箱梁,选择Ⅱ12b+Φ22锚索方案对应的锚索梁支护系统进行了现场试验,测站监测结果显示,支护系统在掘巷期间的整体性能利用率为54.51%,构件耦合效率达到75.61%,系统各构件达到了同步承载的效果,巷道顶板沉降量和两帮移近量分别为148 mm和180 mm,较好地控制了巷道围岩变形。
- 王琦李术才李为腾李智江贝苗素军李海燕王德超王洪涛
- 柔性均布压力加载装置的研制及试验分析被引量：12
- 2012年
- 为真实模拟应力边界条件,保证结果的准确性,岩土材料及地质力学模型试验均需进行柔性边界加载。研制一种新型柔性均布压力加载装置,该装置由液压油缸、刚性推力器、超柔性调整橡胶和柔性传力橡胶等组成。采用数值方法分析和验证柔性加载的效果及传力性能,并结合配比试验,研制出适合岩土试验的特种柔性橡胶。将该加载装置与刚性加载的加载效果进行试验对比,结果表明,柔性均布压力加载相对于刚性加载效果显著,对于表面不平整的模型,柔性橡胶能更好地传递均布压力,并且模型内应力场均匀程度随着橡胶传力垫块的邵氏硬度的降低以及加载压力和距表面深度的增大而提高。带有超柔性调整橡胶和柔性传力橡胶组合垫层的加载装置具有很好的空间转动和变形传力性能,可更好地满足对具有不平整及倾斜表面模型进行柔性加载的要求。研究表明,柔性均布压力加载装置能真实地模拟应力边界条件,有利于提高岩土试验结果的准确性。
- 王琦王汉鹏李术才李智李为腾江贝王德超
- 关键词：数值模拟柔性加载特种橡胶试验分析
- 深部厚顶煤巷道高预应力锚索梁支护优化技术研究被引量：6
- 2012年
- 赵楼煤矿3302轨道巷为埋藏千米的深井巷道,在原支护条件下顶板沉降量大,围岩变形严重。针对此,采用钻孔窥视仪及地质雷达探测了巷道围岩的破裂区域,并对松动破坏规律进行了分析。根据探测结果,提出了高预应力锚索梁支护优化方案,利用离散元数值软件UDEC对方案优化前后的围岩裂隙分布及锚杆(索)受力进行了分析。数值模拟及现场监测结果表明,提高锚杆(索)预紧力可有效地控制锚固区内顶板离层,增强顶板的完整性;高预应力锚索梁支护方案显著改善了巷道围岩控制效果。
- 王琦李海燕江贝王德超李为腾李智
- 关键词：深部巷道支护数值模拟
- 深部厚煤层回采巷道围岩破坏机制及支护优化被引量：41
- 2012年
- 为了研究深部厚煤层回采巷道围岩破坏机制及支护对策，基于地质条件分析，采用钻孔窥视仪和地质雷达探测了巷道围岩的破坏模式及规律，通过模拟研究得到围岩的破坏机制，针对性的提出了锚网带与预应力锚索梁耦合让均压的优化支护方案和参数。结果表明：围岩由表面向内部破坏程度依次减弱，形成3-4个破裂区，前2个破裂区为松动圈。松动圈分布在煤层和底板泥岩中，其中顶部围岩松动圈平均深度3m，易产生离层。煤层越厚巷道越易失稳，其破坏机制是硕板锚杆处在破碎区，产生锚固端滑脱或整体冒落。通过现场支护试验，验证了优化支护方案和参数，有效地控制了厚煤层回采巷道稳定性。
- 王汉鹏李术才李为腾李海燕李智
- 关键词：深部回采巷道厚煤层围岩松动圈支护优化
- 深立井大水工作面注浆堵水技术被引量：27
- 2011年
- 结合山东菏泽龙固煤矿主井井筒在穿过高压、大水量含水层时的现场工程条件,提出了注浆堵水综合治理方案。方案采用"一个关键,四条原则"的设计施工方针。利用综合超前预报手段为先导,确定含水区域的位置、水量与裂隙通道的分布情况。为确保井壁和注浆安全,先进行井壁和止浆垫外围注浆,在井壁周围形成帷幕后再进行工作面注浆。对高压、大水情况下的注浆,采取"分次注浆,逐步降水"的方案。同时对分次注浆、钻孔布置等注浆技术参数的设计依据进行了阐述。总结了集"地质分析、综合探测、理论设计、施工反馈"于一体的注浆设计理念和技术经验,不仅成功封堵了涌水,而且对注浆施工期间的安全控制有显著效果。
- 李海燕王琦江贝翟淑园王汉鹏李为腾李智
- 关键词：深立井注浆参数
- 数值方法在矿井涌水量预测中的应用被引量：29
- 2011年
- 以实际工程为例,将数值方法应用到矿井涌水量的预测研究上。首先对龙固煤矿辅二大巷矿井水文地质条件进行详细分析,将所研究区域的含水层、边界条件以及源汇项进行了概化,建立符合实际情况的地下水流数学模型;然后利用有限差分数值模拟方法,借助Visual Modflow软件实现龙固煤矿辅二大巷地下水位及涌水量预测;最后根据注浆加固方案数值模拟结果,选定合适的顶底板注浆加固方案,模拟注浆加固后巷道涌水量减少为300m3/h,其对应巷道位置的压力水头下降到100 m左右。数值模拟结果为提出合理的注浆堵水加固方案提供了理论依据,对龙固煤矿辅二大巷涌水治理工程进行了指导。
- 马秀媛李逸凡张立张庆松李海燕李术才
- 关键词：矿井涌水量数值模拟VISUALMODFLOW注浆加固
- 可缩式钢管混凝土支架力学性能及经济效益被引量：24
- 2011年
- 建立了地下工程常用的U型钢支架、格栅钢架、空钢管支架与钢管混凝土支架的有限元模型,分析了各自的承载力、支护效应等力学性能及影响因素。通过研究材料用量和支护效应指标,对经济效益进行了对比分析。进行了钢管混凝土可缩性节点的设计及试验研究,分析了钢管混凝土节点的受力特性。研究表明:钢管混凝土支架支护性能与套箍系数密切相关。与传统支架相比,钢管混凝土支架承载力高,后期强度及延性大,规格多样,经济效益好。配以增阻可缩节点,可实现定量增阻,同时兼具让压功能。在优化分析组合效应的基础上,对钢管混凝土支架进行合理设计,可满足多种深部软岩及节理破碎岩体的支护要求。
- 王琦李术才王汉鹏李为腾李智江贝张伟杰
- 关键词：钢管混凝土受力性能
- 模型试验柔性均布压力加载系统研制及其应用
- 2012年
- 地质力学模型试验均布压力精确加载是保证试验精度的前提。为此研制了一种新型柔性均布压力加载系统,该系统主要包括液压自动控制系统和柔性均布压力加载装置。液压自动控制系统操作方便,可实现计算机自动控制12路压力精确伺服加、卸载和长期稳压。柔性均布压力加载装置由液压油缸、球铰、刚性推力器和柔性传力橡胶垫块等组成,采用数值方法确定柔性橡胶的厚度为50 mm。该系统应用到表面不平的模型加载中并与刚性加载进行了对比。试验结果表明,柔性均布压力加载系统相对于刚性加载效果显著,模型内应力场均匀程度取决于橡胶传力垫块的邵氏硬度、加载应力大小和距表面深度。邵氏硬度小的橡胶柔性加载模型内应力场更均匀;且模型应力场随加载应力增大趋于均匀。模型内应力场距加载表面越远越均匀,柔性加载使距加载表面130 mm以下应力场基本保持均匀状态。试验表明,柔性均布压力加载系统有利于提高模型试验加载精度,具有广泛的应用前景。
- 王汉鹏王琦李海燕李为腾张敦福
- 关键词：地质力学模型试验系统研制
- 煤巷断层区顶板破断机制分析及支护对策研究被引量：17
- 2012年
- 针对断层区煤巷顶板破断问题,分别建立了正断层和逆断层构造区的顶板弹性深梁力学模型,研究了顶板应力分布规律,并以Mohr-Coulomb破坏准则为判据,分析了不同顶板压力、支护强度、跨高比等因素下的顶板破断机制。理论分析表明,顶板深梁最大有效剪应力随跨高比增大而增大;其随跨高比不同而呈现出3种不同破断模式;穿越断层的巷道在断层区域应尽早使用强力支护系统,提高支护强度;穿越正断层的巷道在断层面附近应当提高护表效果。根据理论分析结论提出,在煤巷断层区使用让压型锚索箱梁支护系统,可对顶板围岩进行及时强力支护,实现"先控后让再抗",既能有效发挥支护系统作用,又能充分发挥围岩自承能力。上述支护对策应用于巨野矿区断层区煤巷支护方案设计中,有效防止了顶板事故的发生,验证了理论分析的正确性。
- 王琦李术才李智李为腾王富奇江贝王德超王洪涛
- 关键词：煤巷顶板力学模型
