国家教育部博士点基金(20133415110004)
- 作品数：16 被引量：97H指数：6
- 相关作者：姚直书程桦经纬经来旺徐进更多>>
- 相关机构：安徽理工大学国投新集能源股份有限公司淮南矿业集团更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金安徽高校省级自然科学研究基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程建筑科学更多>>
- 软岩巷道围岩蠕变滞流效应分析被引量：4
- 2016年
- 根据现场围岩变形实测数据,发现软岩巷道围岩蠕变能力随软岩层厚度减少而逐渐减弱的特点,提出了软岩巷道围岩蠕变"滞流效应"的观点。基于软硬岩层间摩擦阻力及围岩质点位移约束应力的作用,分析了"滞流效应"发生的力学机理。利用动态仿真技术得到了围岩发生"完全滞流"所对应的临界条件,给出了临界厚度的确定方法。在上述研究的基础上,较为深入地剖析了"让压"的本质原理,指出了"让压"原理的适用性,补充与完善了"二次支护"的内在含义。最后借助于现场工业性试验论证了"滞流效应"的研究对巷道支护方案设计的重要性。
- 薛维培姚直书董继华经纬郝朋伟经来旺董海龙
- 关键词：软岩巷道蠕变让压二次支护
- 深厚冲积层钻井井壁渗漏水机理和注浆技术探讨被引量：13
- 2015年
- 针对朱集西煤矿矸石井钢筋混凝土钻井井壁在第54节和59节出现渗漏水现象,进行了出水机理和注浆技术探讨。首先,从工程地质条件、水质化验、井壁混凝土浇筑情况、水力劈裂原理等方面分析,揭示了深厚冲积层钻井井壁渗漏水机理;然后,通过对破壁注浆和地面注浆这2种钻井井筒防治水方案的对比分析,提出采用井筒内破壁注浆方案,并指出在深厚冲积层中进行钻孔破壁时,应采取孔口管防冲出等安全措施,以确保施工人员和井筒安全;最后,进行了相关注浆参数设计,通过工程实践表明,破壁注浆达到了预期效果。
- 姚直书薛维培陈廷学
- 关键词：深厚冲积层钻井井壁渗漏水注浆技术
- 冻结壁融化期间井壁受力变形分析与壁间注浆机理被引量：10
- 2015年
- 针对深厚冲积层冻结井筒早期壁间注浆封水效果不好的难题,通过实测数据分析和理论计算对深厚冲积层冻结井筒的冻结壁融化特性、井壁受力变形和壁间注浆机理进行了研究。通过对现场测温孔实测数据分析,得到了不同土层的融冻时间比;通过理论计算表明,在冻结壁完全融化后,外壁的外表面承受着水土压力、内表面作用有壁间水压,在此情况下,外壁内表面径向变形比单独冻结压力作用下的外壁变形要小的多,总体表现为向外反弹;而内壁在壁间水压作用下向内位移,由于内、外壁变形位移方向相反,壁间空隙形成,从而为注浆浆液扩散提供了通道。提出壁间注浆的最佳时机应在冻结壁完全融化、在压力水作用下壁间间隙已经形成、内壁还没有出水前。并给出了具体的壁间水压监测系统,实行了壁间注浆信息化。
- 姚直书王再举程桦
- 关键词：冻结壁井壁受力变形
- 应力解除法在巷道周围区域地应力测试中的应用被引量：10
- 2016年
- 针对巷道周围地应力分布不清,支护设计凭经验靠感觉这一现象,提出了用应力解除法进行巷道周围地应力测试。采用改进后的测试仪器准确获取了地应力数据,3个测点的最大主应力均大于20 MPa。介绍了U型钢支架+槽钢+锚杆的补强支护方式,并运用数值模拟进行论证。矿压监测结果显示:最终顶底移近速率为0.28 mm/d,两帮移近速率为0.17 mm/d,证明了准确掌握地应力分布情况在巷道支护设计时具有重要作用。
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- 关键词：地应力测试巷道支护应力解除法补强支护
- 极松散厚煤层巷道锚杆与钢棚架相互增强支护技术被引量：3
- 2015年
- 为解决极松散厚煤层工作面巷道变形严重的问题,采用了巷道围岩蠕变变形破坏分析方法对巷道围岩侧压系数进行测试,分析了极松散厚煤层中锚杆能够产生极大拉拔力的作用机理,对控制巷道变形十分有利,基于此提出了锚杆与U型钢棚架相互增强支护技术。结果表明:使用U型钢棚架与锚杆联合作用的支护方式,不仅使U型钢棚架抗弯能力得到提高,而且巷道帮部和底部的稳定性也随之提高,从而增强了巷道整体稳定性。巷道围岩最终顶底板移近速率为0.021 mm/d,两帮移近速率为0.01 mm/d,证明该技术对极松散厚煤层巷道支护作用是有效的。
- 薛维培姚直书杨仁树经来旺经纬
- 关键词：巷道支护
- 深厚粘土层冻结压力实测分析被引量：5
- 2015年
- 为分析杨村煤矿主井冻结法凿井时外壁的安全性,对其冻结压力进行了实测分析。通过327,380和426m三个水平测试结果分析表明：1一、三2个测试水平冻结压力值在外壁混凝土浇筑后的7~l4d内,迅速增长;其中7d达到最大值的69.7%~72.72%,14d达到最大值的87.9%~90.9%,外壁承载的早期性特别明显。建议在深厚粘土层冻结井筒外壁强度验算时,采用14d混凝土强度值;2第2测试水平处开挖前,由于实施了强化冻结措施,井帮温度较低,冻结压力增速变缓;33个测试水平冻结压力P（MPa）与埋深H（m）的关系分别为0.010 1 H、0.012 1 H和0.012 9 H。因此,对于400m左右的深厚冲积层,外壁设计时,冻结压力取值偏小,对外壁安全性不利。
- 姚直书程桦居宪博江开尧
- 关键词：深厚粘土层冻结法凿井外层井壁
- 横向均布荷载下煤矿井壁结构模型试验研究被引量：6
- 2015年
- 为解决600 m以上巨厚表土冲积层中冻结法凿井所面临的井壁结构安全性问题,根据前期井壁受力监测与分析结果,提出高强高性能钢筋混凝土复合井壁技术。设计并完成9组正交模型试验,采用横向均布油压逐级加载的方式模拟水平地压作用,研究响应条件下井壁应力特性、强度特征及破坏机理,给出井壁极限承载力经验公式和强度准则。结果表明,复合井壁结构的安全系数高,横向均布荷载作用下承载力大,混凝土强度等级每提高10 MPa,井壁承载力响应提高20.19%。同时计算表明,井壁强度准则比同类准则更精确,误差范围不超过6.5%。
- 薛维培姚直书荣传新蔡海兵
- 关键词：冻结法凿井
- 深厚冲积层冻结法凿井外壁受力变形监测分析被引量：9
- 2015年
- 为了分析杨村煤矿副井冻结法凿井时外壁的安全性,对其进行了受力变形监测工作。通过346m和387m二个水平监测结果分析表明：深厚粘土层冻结压力在混凝土浇筑后7~10d呈快速增长,随后增加趋缓,二个水平冻结压力与埋深（H）的关系分别为0.0107H和0.0109H;外壁环向钢筋应力和混凝土环向应变主要受冻结压力控制,表现为受压。二个水平环向钢筋最大压应力分别为-212.6MPa和-147.5MPa,二个水平混凝土环向应变分别为-1655με和-1170.5με,均小于设计值,外壁处于安全状态;外壁竖向钢筋应力和混凝土竖向应变主要受井壁降温梯度和冻结壁约束程度等影响。在冻结井筒掘进时,确保井帮温度达到一定值,减小冻土位移对外壁的作用,降低温度约束应力,可避免环向裂纹产生,有利于井筒使用过程中防治水工作。
- 姚直书程桦江开尧
- 关键词：深厚冲积层冻结法凿井外层井壁受力变形
- TBM施工煤矿深埋硬岩巷道围岩稳定性分析及工程应用被引量：21
- 2016年
- 针对首次立井煤矿TBM掘进硬岩巷道工程应用实际,进行了巷道围岩稳定性分析和施工信息化监测,并采用ABAQUS有限元数值软件研究了巷道围岩位移场、应力场和塑性区的分布规律,分析了拟定支护方案的巷道围岩稳定性。结果表明,巷道顶部的最大下沉量为33.26 mm,巷道围岩的塑性区范围为0.8~1.2 m。确定支护方式为锚网支护。在试验巷道掘进过程中,进行了围岩内部裂隙发育情况、巷道收敛变形和锚杆受力监测。巷道顶板围岩破损深度达1.5 m,两帮最大收敛量为12 mm,锚杆轴力变化范围为43.1~65.1 k N。TBM施工硬岩巷道月进尺达404 m,相比传统的钻爆法和综掘法单进提高5~10倍,工程应用表明,该工法安全高效。
- 唐彬程桦姚直书王晓健
- 关键词：煤矿深埋巷道围岩稳定性
- 高水压作用下井壁混凝土强度发展趋势
- 2017年
- 为了探究高强高性能井壁混凝土在高水压作用下强度发展趋势,配制了C70、C80这2种强度等级井壁混凝土,并根据养护条件不同将每种强度等级的混凝土分为密封状态试件和常规状态试件,研究4、6、8、10 MPa这4种水围压作用下混凝土试件三轴峰值强度变化情况;同时采用Richart线性强度准则和Newman非线性强度准则对试验结果进行拟合。结果表明:水围压作用下混凝土试件三轴峰值强度较单轴抗压强度有较大提高,其中密封状态混凝土试件水围压增强效应更大,且随着混凝土强度等级提高,常规状态混凝土试件三轴峰值强度提高系数有所减少;Newman非线性强度准则拟合精度更高,说明高水压作用下井壁混凝土强度呈非线性发展趋势。
- 薛维培姚直书李必达徐进金冬
- 关键词：高水压非线性
