教育部科学技术研究重点项目(107033)
- 作品数：14 被引量：193H指数：7
- 相关作者：杨天鸿于庆磊陈仕阔刘洪磊朱万成更多>>
- 相关机构：东北大学煤炭科学研究总院大连理工大学更多>>
- 发文基金：教育部科学技术研究重点项目国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学自动化与计算机技术理学更多>>
- 新疆白砾滩露天煤矿烧变岩特征及边坡稳定性分析被引量：10
- 2013年
- 新疆白砾滩露天煤矿局部位置煤层自燃,围岩受到烘烤、烧灼引起岩性发生变化形成烧变岩。烧变岩整体强度较原岩有所下降,稳定性较差,严重地影响边坡稳定性。通过室内岩石力学试验,得到岩石物理力学参数;同时,结合经验公式方法,通过修正RMR值,得到合理可靠的烧变岩岩体强度参数,以二采区1#典型剖面为对象,采用GEO-Slope软件计算当前边坡的稳定性。在天然水位情况下,GEO-Slope计算边坡最小安全系数为1.073,小于1.1,不满足规范要求。采取疏干排水措施后,1#剖面的最小安全系数为1.203,能满足规范要求。
- 田军李海洲夏冬
- 关键词：烧变岩边坡稳定性
- 凝灰岩破坏全过程渗流演化规律的实验研究被引量：16
- 2009年
- 通过对凝灰岩在三轴环境下变参数条件的全应力-应变过程渗透性对比实验,研究了凝灰岩变形、破坏过程中渗透性演化规律,分析了凝灰岩破坏全过程中渗透率与体积应变及围压的关系,得出体积应变与渗透率函数关系.实验结果表明凝灰岩渗透率与应力水平密切相关.当岩样峰值强度之后,内部裂隙进一步扩展、贯通时,才会出现渗透率峰值,渗透率峰值拐点、应力峰值拐点和体积应变拐点很好的对应.该实验结果对于提出岩石破裂过程中更为合理的渗透性演化模型具有重要价值.
- 刘洪磊杨天鸿于庆磊陈仕阔
- 关键词：凝灰岩全应力-应变过程体积应变渗透率围压
- 岩体破坏突水失稳的水压致裂机理及工程应用分析被引量：7
- 2010年
- 首先从渗流-损伤耦合角度深入研究水压致裂破坏机理,探讨水压致裂过程的渗流-损伤耦合效应,提出了研究水压致裂的难点是破坏模式及失稳压力的确定.针对矿山采动岩体破坏突水问题,系统解释了渗透系数、有效应力系数在突水机理研究中的工程意义.其次,通过对煤层开采过程中底板突水实例模拟,分析了渗流-损伤耦合作用,从稳态和瞬态两个方面探讨了不同有效应力系数条件下煤矿底板突水过程的渗流-损伤耦合效应.研究结果表明:岩层破坏突水不仅和岩层的应力状态和力学强度密切相关,而且还受控于岩层的渗流力学指标;煤层底板有效应力系数越大,突水失稳临界水压越小;渗透系数越大,突水失稳临界水压越小,这对深刻理解岩体破坏突水的渗流力学本质和突水系数的内涵,具有重要的理论和实用价值.
- 刘洪磊杨天鸿陈仕阔于庆磊王培涛
- 关键词：水压致裂底板突水
- 界面强度对混凝土拉伸断裂影响的数值模拟被引量：17
- 2009年
- 采用数字图像的处理手段表征混凝土的三相(基质、骨料、界面过渡区)细观结构,获取混凝土界面过渡区的形状与分布,并引入到原有材料破坏过程分析(MFPA2D)系统中,建立了能反映混凝土真实细观结构的数值模型,并应用该模型模拟了界面强度对混凝土拉伸断裂过程的影响.研究表明,当界面过渡区强度较低时,混凝土的断裂过程表现为界面过渡区中萌生的局部裂纹相互作用、桥接贯通的过程;界面强度与抗拉强度之间存在非线性关系,界面强度的提高增大了混凝土的延性,导致单轴拉伸荷载作用下混凝土试件的宏观断裂模式由单一贯通裂纹向多条非贯通裂纹过渡;模拟结果与试验结果比较吻合.
- 于庆磊杨天鸿唐春安朱万成刘洪磊
- 关键词：数字图像混凝土
- 炭质泥岩泥化夹层的流变特性及长期强度被引量：36
- 2008年
- 通过分析炭质泥岩泥化夹层的直剪流变实验成果,表明炭质泥岩泥化夹层的法向应力和剪应力为线性关系,存在统一的蠕变加速阶段来临时的极限应变量。基于老化理论,建立了适合弱层流变特性的流变力学模型,该模型可以描述初始蠕变、等速蠕变和加速蠕变三个阶段过程。依据蠕变加速阶段来临时的极限应变量得到了长期强度方程,从而为边坡变形分析和滑坡中长期预报提供了可靠的依据。
- 杨天鸿芮勇勤朱万成申力刘晶辉杨洪海
- 关键词：泥化夹层
- 庙沟铁矿露天边坡岩体参数试验分析被引量：8
- 2011年
- 针对庙沟铁矿露天采场边坡岩体强度低、稳定性差的特点,在系统的现场工程地质、水文地质、岩体结构与岩性分布调查和矿岩物理力学性质试验基础上,结合符合现代岩石力学原理的数值模拟和极限平衡相结合的方法,依据所得岩体力学参数,应用Geo-slope进行岩体参数反演分析,确定了符合实际的边坡岩体力学参数指标,为保证该矿加陡扩帮分析的合理性和可靠性分析提供了依据。
- 张子祥许雁超杨天鸿李海洲
- 关键词：庙沟铁矿岩体参数反演分析
- 采空垮落区瓦斯非线性渗流-扩散模型及其求解被引量：19
- 2009年
- 根据高强度快速推进条件下大空间采空垮落区瓦斯运移的特点,按照渗流力学理论,将采空区视为连续的渗流空间,瓦斯在采空区实际是机械弥散和分子扩散引起的散布过程,通风风流流动状态是由工作面湍流向采空区深部层流的过渡状态.运用质量守恒定律和非线性渗流方程,提出基于Fick扩散定律和Brinkman方程的瓦斯扩散-通风对流运移模型,综合考虑了流体压力梯度和动能作用,比较适合采空垮落区的风流运动和瓦斯对流扩散规律.通过数值求解,研究采煤工作面采空垮落区内瓦斯运移的作用机理.
- 杨天鸿陈仕阔朱万成霍中刚姜文忠
- 关键词：瓦斯运移破碎岩体
- 司家营铁矿上向阶段充填法采场顶板稳定性分析
- 司家营铁矿南区处于滦河冲积扇及滦河河漫滩阶地上,矿区内村庄较多。采用露天开采,将对矿区周围大范围水资源造成破坏,故采用上向阶段充填法进行开采。通过FLAC数值模拟,建立司家营铁矿上向充填开采模型,以充填后充填体所受水平应...
- 李海洲杨天鸿张璐
- 关键词：充填料数值模拟
- 矿井岩体破坏突水机制及非线性渗流模型初探被引量：54
- 2008年
- 矿山采动围岩破坏突水过程中,水流经历了在含水层中的Darcy层流、破碎带中的非Darcy快速流以及进入巷道中的Navier-Stokes紊流3个物理过程。研究表明Brinkman方程比较适合破碎带渗流特点;同时,将含水层Darcy渗流和巷道N-S流动有机联系在统一流动场中,基于质量守恒和压力平衡,建立突水流体流动数值模型。据此,以采动诱发陷落柱突水为例,应用COMSOL Multiphysics系统数值分析工具,通过在模型中耦合Brinkman,Navier-Stokes和Darcy方程,把含水层、岩体破碎带和巷道整个突水水流路径连接在一起,模拟突水流动全过程。计算结果表明,陷落柱作为含水层渗流和巷道突水自由流动的过渡区域,其渗透性变化对于突水压力和流速演变十分敏感,陷落柱或导水破碎带沟通了含水层和巷道之间的水力联系,而含水层充足的补给水量是保持恒定的高水压并沿陷落柱形成突水的根源。
- 杨天鸿陈仕阔朱万成孟召平高延法
- 关键词：采矿工程破碎岩体突水
- 范各庄矿5煤顶板破坏及突水模拟研究被引量：7
- 2009年
- 根据范各庄5煤顶板的水文地质条件,应用岩石破裂过程渗流-应力耦合分析系统(RF-PA2D-Flow)模拟采动条件下顶板损伤、破断的演化形成全过程。通过对损伤区和应力场分布及顶板水流量变化曲线进行分析,揭示了开采扰动及水压驱动下完整泥岩顶板由隔水岩层到突水通道的演化机理.同时,讨论了隔水泥岩层厚度与顶板突水的关系.结果表明:顶板存在大范围的拉应力区域,含水砂岩和顶板泥岩交界应力集中是造成顶板突水的关键;顶板隔水泥岩层的强度不足以起到关键层的保护作用,对采场保护不够,应对顶板泥岩层进行加固或留设防水煤柱.
- 刘洪磊杨天鸿朱万成于庆磊陈仕阔
- 关键词：顶板突水
