张鹏海
- 作品数：49 被引量：425H指数：14
- 供职机构：东北大学资源与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学文化科学天文地球更多>>
- 弹性波在中粒砂岩内传播衰减特性分析被引量：9
- 2018年
- 为研究弹性波在岩石介质传播过程中的衰减特性,利用超声波传感器监测弹性波在中粒砂岩圆柱体内传播不同距离后的波形变化特征,通过频谱转换、数理统计、曲线拟合分析了特征参数的变化规律。研究表明:弹性波信号经滤波模数转化后,频率在100~500kHz的信号随着传播距离的增大,时域波形图和频谱图在振幅上都出现了衰减趋势,且信号中高频成分比低频成分衰减显著。频谱重心频率随传播距离增大按照线性趋势降低,变化趋势比主频稳定,更能全面反映信号的频率衰减特征,采用波形对比法得到的弹性波在中粒砂岩内传播的衰减系数为0.016dB/cm。在实验室尺寸范围内,绝对能量按照负指数规律衰减最为显著,幅值和振铃计数出现稳定线性衰减趋势,而上升时间有增加的趋势。波形参数的衰减趋势和敏感程度对于现场微震和室内声发射试验由传感器信号反演破裂源特征有一定的指导作用。
- 赵永川杨天鸿肖福坤张鹏海于庆磊刘刚
- 关键词：弹性波频谱特征参数
- 采矿工程专业实践教学方法优化与初步实践被引量：5
- 2021年
- 采矿工程是一门实践性很强的学科,但受限于矿山开采周期长、涉及面广、采场环境较差、存在安全风险、实习经费有限等因素,采矿工程专业的实践教学,尤其是现场实践教学的效果通常很难达到预期。针对这一情况,东北大学采矿工程专业通过建立矿山实践教学基地,并基于矿山开采数据与软件的共享、虚拟仿真技术将其打造成贯穿各个实践教学环节的经典教学案例,实现了实践教学课程方法的优化。初步的实践证明优化成果不仅提升了学生的实践能力,也有助于提升学生的学习兴趣及择业意向。
- 张鹏海杨天鸿刘洪磊关凯马庆山
- 关键词：采矿工程实践教学教学基地
- 大安山煤矿三维可视化系统的建立及安全监测分析被引量：23
- 2014年
- 为了能使现场监测得到的数据和采矿时空关系有机地联系起来,以及做到整体预测分析和监控,达到评价围岩稳定性和开采安全性的目的,本文结合大安山煤矿的实际情况,基于东北大学虚拟现实系统软件开发出具有真三维场景以及带有虚拟漫游、数据库查询和交互控制功能的一整套三维可视化矿山系统,并在此基础之上对虚拟现实软件进行二次开发,加强其集成众多三维数据信息的能力。通过综合分析,得到了基本顶来压步距、超前支护压力及顶板来压破坏的形式与机理等结果,为进行有效顶板控制和安全开采提供科学依据。
- 李杨杨天鸿刘洪磊张鹏海王薪荣殷大发
- 关键词：三维可视化矿山压力安全监测
- 基于微震参数的岩体损伤过程数值模拟分析被引量：7
- 2018年
- 为了研究微震监测与岩体损伤之间的关系,本文以石人沟铁矿为工程依托对15-16#勘探线之间的微震事件进行处理,对其时空分布规律进行了研究。初步分析了该区域岩体损伤破坏规律。除此之外,对如何利用微震监测结果研究岩体损伤情况做了如下研究:通过选取岩体实际破坏区域进行计算,确定出地震效率值;通过对考虑损伤的各向同性可释放应变能的研究,利用微震事件能量与该能量的关系建立岩体损伤模型;利用FISH语言将微震监测结果嵌入数值模拟中,利用震源参数确定出微震事件所影响的岩体单元并对其力学参数进行修正,从而达到分析岩体损伤过程的目的。通过对微震活动、岩体损伤程度、塑性区变化等结果分析,对岩体不稳定区域进行了圈定,并提出了相应的防治措施。
- 赵永杨天鸿张鹏海周靖人于庆磊
- 关键词：微震监测数值模拟岩体稳定性
- 基于虚拟现实技术的岩石力学数值计算与三维可视化被引量：11
- 2015年
- 随着计算机技术的不断发展,虚拟现实技术与岩石力学数值模拟在采矿工程中均得到了广泛应用。一方面,作为一个综合展示平台,虚拟现实系统可以将矿山的生产进度、采矿方法、人员设备等信息综合集成处理并进行实时显示,但其缺乏围岩的应力场、位移场等安全性相关的数据资料;另一方面,岩石力学数值模拟方法虽然可以计算获得围岩的安全性信息,但是其后处理的显示功能偏弱。因此,虚拟现实技术与岩石力学数值模拟方法在功能与效果上各具优势、互补性强。以新城金矿为例,综合运用2种技术手段,并最终达到优势互补的效果。研究内容对有条件应用虚拟现实技术与岩石力学数值模拟技术的矿山有重要的借鉴意义。
- 刘溪鸽杨天鸿张鹏海朱万成
- 关键词：虚拟现实岩石力学可视化采矿工程
- 干燥及饱和岩石循环加卸载过程中声发射特征试验研究被引量：32
- 2014年
- 利用YAG-3000微机控制岩石刚性试验机和PCI-Ⅱ声发射监测系统,对中关铁矿深部闪长岩分别进行干燥、饱和2种条件下循环加卸载过程的声发射试验,以探讨这2种含水条件下岩石的力学特性、声发射特征、加卸载响应比的变化情况。结果表明:水对岩石的力学特性和声发射特征具有不同程度的影响。岩样从干燥状态到饱和状态,其抗压强度降低了6.96%;整个加卸载过程中,饱和岩样的声发射能量累积数为干燥岩样的17.94%,且试件发生宏观破坏之前,饱和岩样的声发射能量累积数为干燥岩样的4.6%;干燥岩样的加卸载响应比的最大值出现在峰值强度前的很短时间内,而饱和岩样的最大值出现在裂纹的非稳定扩展阶段。
- 夏冬杨天鸿王培涛张鹏海赵永川
- 关键词：循环加卸载声发射加卸载响应比
- 岩石与岩体力学参数估算虚拟仿真实验被引量：7
- 2021年
- 根据岩石力学的基本原理开发了岩石与岩体力学参数估算的虚拟仿真实验软件,为学生提供虚拟仿真实验。学生通过该软件可进行岩石力学实验、岩石试件物理力学参数分析、岩体结构面识别、岩体力学参数分析的虚拟仿真实验,进而掌握岩石及岩体力学参数的估算方法。该虚拟仿真实验不仅是传统室内岩石力学实验的有益补充,也是对岩体力学参数测定试验的尝试性拓宽,有利于提高学生的学习效果。
- 张鹏海朱万成牛雷雷杨天鸿刘洪磊
- 关键词：岩石力学虚拟现实实验教学
- 基于微震监测的矿山岩体强度动态标定方法研究被引量：7
- 2013年
- 针对矿山岩体强度参数具有随空间和时间动态变化的特点,以石人沟铁矿为例,对地下岩体破坏过程中产生的微震信号进行处理、分析,获得微震监测数据的3个参数(事件数量、能量、事件间距离),结合应力场数值计算结果,分析地下岩体失稳破坏过程的微震数据和应力场演化规律,得到微震数据变量和应力变量之间的对应关系。然后对岩体强度参数进行综合反演,提出基于微震数据和应力场数据的岩体强度参数动态标定方法,并获得地下围岩稳定性的安全储备系数。研究结果表明:微震监测数据结合应力场分析能很好地实现矿山岩体强度参数动态标定,为矿山岩体稳定性动态评价提供有效的量化分析手段。
- 杨天鸿郑超张鹏海于庆磊刘洪磊南世卿李成合
- 关键词：微震监测岩体稳定性微破裂
- 节理边坡岩体参数获取与PFC^(2D)应用研究被引量：24
- 2013年
- 边坡稳定是决定露天矿山安全生产的前提,应用颗粒流方法研究边坡稳定性的首要任务是获得合理的边坡岩体强度参数。研究了应用于颗粒流的节理边坡岩体强度参数获取方法,应用点荷载仪及ShapeMetriX3D岩体数字测量技术进行边坡岩体调查,由修正Hoek-Brown准则得到岩体强度参数,最后通过宏细观参数标定确定相应的颗粒流细观参数。结合河北钢铁矿业公司黑山露天铁矿工程实例,建立边坡颗粒流模型,研究了挂帮矿回采中岩体的变形、失稳、破坏的整个过程,并与现场勘测结果和相似试验结果对比,得到的岩体破坏模式相似。
- 王培涛杨天鸿于庆磊刘洪磊张鹏海
- 关键词：节理岩体边坡PFC2D数值模拟
- 基于岩芯图像深度学习的矿山岩体质量精细化评价被引量：21
- 2021年
- 矿山工程为了获取准确的资源储量而进行的地质钻探往往会获取大量的岩芯图像,从中提取岩体结构信息进行岩体质量评价具有现实的工程意义。目前人工对钻孔岩芯进行岩石质量指标RQD的编录方法效率低下且受主观因素影响,为此首先使用Mask-RCNN深度学习实例分割网络从钻孔岩芯图像中自动识别出单排岩芯,进而从单排岩芯中识别出长度大于等于10 cm的岩芯段,进行RQD的计算;然后结合钻孔信息与地质模型,使用普通克里金插值得到可表征RQD非均匀性的块体模型,实现对岩体质量的精细化评价。乌山铜钼矿的应用结果表明深度学习方法可以准确地从岩芯图像中计算出RQD,同时地质统计学的使用可以有效地对岩体质量进行精细化表征,提出的方法在矿山工程中具有广泛的应用前景。
- 刘飞跃刘一汉杨天鸿信俊昌张鹏海董鑫张海涛
- 关键词：RQD岩体质量评价地质统计学
