郎丁
- 作品数：46 被引量：235H指数：9
- 供职机构：西安科技大学能源学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省自然科学基金陕西省高等教育教学改革研究项目更多>>
- 相关领域：矿业工程文化科学社会学经济管理更多>>
- 一种三维物理相似材料模拟实验用便携式传感装置
- 本发明涉及一种三维物理相似材料模拟实验用便携式传感装置，其包括无线应变传感器、复合托盘、调节螺母、调节螺栓和底座，复合托盘包括上托盘和下托盘，在上托盘和下托盘之间等间距焊设有多个无线应变传感器，下托盘的底部对称焊设有四个...
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- 大倾角软煤综放工作面'顶煤-支架'关系区划特征
- 角软煤综放工作面顶煤破碎程度高、端面漏冒频发,顶煤与支架的约束关系复杂且沿倾斜方向具有明显的区划特性,支架稳定性控制难度大.基于理论分析与物理相似材料模拟实验方法,分析了"顶煤—支架"系统失稳临界条件...
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- 关键词：大倾角煤层工作面支架稳定性控制
- 结构瞬变激励下采场煤岩的力学响应
- 2023年
- 煤岩动力灾害是深部矿井开采面临的主要灾害之一,揭示采场煤岩动力学响应的发生机理,是解决采场煤岩动力灾害的理论基础。采用理论分析、模拟实验和现场实测相结合的方法,研究覆岩空间结构瞬变激励作用下采场煤岩的动、静力学响应。结果显示:工作面形成后,覆岩发生变形破坏,破裂面以外、采动影响范围以内不同岩层组成的覆岩空间结构,是其影响范围内的采场煤岩产生不同力学响应的内因。回采过程中,坚硬岩层的破断等子系统的瞬时失稳,会造成覆岩空间结构大系统的瞬变,进而导致其影响范围内采场煤岩动态力学响应的发生和静态力学响应的阶变。在采场煤岩的动力学响应过程中,其动载是由震源区的震动和覆岩空间结构的瞬变共同引起的,其耗散的能量由震源区释放的应变能和覆岩空间结构释放的重力势能两部分构成;并且,采场煤岩的动力学响应具有区域性,远离瞬变区域的动力学响应不明显。受覆岩空间结构瞬变影响,瞬变前、后的平衡态时,其影响范围内采场煤岩的静态力学响应存在明显差异,工作面前方煤体上的支承压力峰值点前移,峰值减小,形成正、负阶变区。基于动静法,建立了一种覆岩空间结构瞬变过程中采场煤岩动-静载荷叠加的定量计算方法,最大动载量约为静态应力阶变量的2倍,工作面前方煤体上瞬时最大支承压力的峰值位置位于初始静载峰值的前方。
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- 关键词：覆岩空间结构瞬变煤岩动力灾害
- 新工科背景下采矿工程专业毕业实践改造升级探索被引量：4
- 2020年
- 基于新经济下新工科采矿工程专业建设的要求,针对传统采矿工程专业毕业实践教学存在的问题,应用工程教育需求导向理念,对毕业实践改造升级路径进行了探索,突出其工程性、创新性。提出了毕业实习聚集-分散模式、毕业设计全过程周期模式、实习-设计"间隔式"毕业实践教学模式,形成了虚实互补、线上线下混合式毕业实践教学方法,建设了校企融合与协同创新实践基地、"双师制与双师型"教学团队,设置多维度全过程考评机制等措施,实现了毕业实践提高学生综合应用能力的目标。
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- 关键词：教学模式
- 采动应力偏转诱发回采巷道顶板断层活化风险评估被引量：1
- 2023年
- 针对采动影响下回采巷道顶板断层易发生活化和顶板变形失稳问题,以瑞能煤矿201工作面回风巷顶板穿断层破碎带为工程背景,综合采用理论分析、数值模拟和现场实测等研究方法,研究采掘活动诱发主应力偏转对断层活化风险的影响、工作面前方采动应力偏转特征、巷道顶板断层面主应力偏转特征及顶板稳定性。研究结果表明:采动应力偏转引起断层面应力莫尔圆与强度曲线的相切状态过渡到相割状态,增加断层结构面滑移失稳的风险;经理论推导得到涵盖正应力与切应力比值关系的断层面活化风险评判系数k;工作面超前扰动影响范围为25 m,工作面前方2 m内和巷道煤壁侧方4 m内主应力偏转明显,偏转角度大于60°;巷道顶板上覆2 m以内浅部断层面主应力偏转受工作面回采扰动影响较为显著,且随着与工作面距离的增加显著性减弱;沿断层倾向在巷道顶板上覆浅部(k>1区域)属于活化风险区,深部(k<1区域)属于稳定区,沿断层走向随着与工作面距离增加活化风险区的风险性呈指数型减小趋势,工作面前方5 m内属于高风险区、5~20 m内属于一般风险区、20~25 m内属于低风险区;工作面回采阶段断层活化风险对巷道顶板变形影响显著,随着与工作面距离增加,顶板变形有:高活化风险区>一般活化风险区>低活化风险区。基于断层活化风险性和巷道顶板的稳定性给出了工作面回采期间的补强支护方案。
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- 关键词：采矿工程断层活化塑性区顶板稳定性
- 一种急倾斜煤层群组的联合开采方法
- 本发明公开了一种急倾斜煤层群组的联合开采方法，将第一煤层和第二煤层联合划分为多个分段并均布置水平分段工作面，在各水平分段工作面的第一煤层中布置运输巷，第二煤层中布置进风巷，在夹层中布置夹层巷，并于夹层巷中布置顶煤和顶板预...
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- 大倾角软煤综放工作面煤壁片帮机理及致灾机制被引量：37
- 2016年
- 工作面煤壁片帮是大倾角软煤综放采场"支架-围岩"系统灾变的致灾源之一。通过建立煤壁空间受力模型、数值计算与理论分析相结合的方法对煤壁片帮的力学机理、形态特征、多发区域以及由其引发的"支架-围岩"系统灾变机制进行了研究。结果表明:煤壁的破坏形式以剪切滑移破坏为主,片帮形态为非规则四棱锥体且片帮具有继发性;工作面倾斜中上部是片帮的多发区域;煤壁片帮后形成的"片帮-冒顶"恶性循环导致支护系统失去对顶、底板运动的控制作用,加剧围岩运动变形,形成"煤壁片帮→顶煤冒空→支架倾倒→底板滑移"的围岩灾变机制。基于以上并结合长山子煤矿1123工作面生产实际提出了大倾角软煤综放工作面煤壁片帮防控措施。
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- 关键词：剪切滑移防控措施
- 大倾角煤层长壁大采高采场支架与围岩相互作用特征
- 角煤层长壁大采高采场顶板、充填岩体、煤壁与支架相互作用特征异常复杂,采用理论分析-实验研究-现场实测综合方法,研究非对称大尺度采场支架与围岩相互作用特征,结果表明,大倾角大采高采场垮落顶板向下滚、滑、充填特征更活跃,对支...
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- 关键词：大倾角煤层围岩结构采场支架稳定性控制
- 急倾斜中厚煤层长壁综采工作面覆岩运移规律被引量：1
- 2021年
- 急倾斜煤层综采工作面"支架-围岩"系统动态稳定性控制难度大,而顶板的行为状态会直接影响该系统稳定性,从而制约该类煤层高效机械化生产,故研究急倾斜中厚煤层长壁综采工作面覆岩运移规律十分必要。综合采用相似材料试验法、理论分析法,研究分析工作面覆岩破坏及矿压分布、演化规律。研究结果表明,急倾斜中厚煤层综采工作面上、下端头顶板垮落形式不同,上、下部垮落形态分别呈锐角三角形状、钝角三角形状,顶板垮落后会形成阶梯状岩梁;采空区充填状态走向上区域性异化,靠近煤壁侧采空区中部会形成露空区,随着距煤壁距离增加,采空区矸石堆积量及压实度升高,堆积形态更为均匀;工作面矿压非对称分布,具体表现为中、上部>下部;工作面初次来压步距为25 m,周期来压步距平均为9.22 m,来压和未来压时平均支架阻力分别为3 453 kN、2 682.8 kN。
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- 关键词：急倾斜中厚煤层综采矿压规律
- 大倾角煤层长壁开采顶板应力传递路径倾角效应被引量：7
- 2022年
- 大倾角煤层安全高效开采的关键是对围岩的有效控制,而发现并揭示围岩采动应力的时空演化特征及其倾角效应是围岩稳定性控制的基础。以新疆某矿25221工作面为工程背景,采用现场实测、理论分析与数值计算相结合的研究方法,在综合厘定与分析工作面矿压显现一般规律及其成因的基础上,研究顶板采动应力传递路径的时空演化特征及其倾角效应。结果显示:在大倾角煤层开采中,顶板采动应力随工作面推进的动态演化过程先后经历了增长期和稳定期,其对应支承压力峰值的演化呈现为先增大后趋于稳定的特征。受煤层倾角影响,顶板采动应力的三维传递演化沿走向对称、沿倾向非对称。在倾向剖面内,顶板应力的传递路径呈非对称拱形形态,且沿顶板自上而下,应力偏转位置由工作面倾向中轴线左侧逐渐向其右侧迁移,上覆岩层载荷以应力偏转界线为界,分别向倾向上、下侧煤体传递,造成倾向上侧支承压力集中系数大于下侧。在工作面走向剖面内,围岩应力的传递路径呈扁平拱形态,扁平拱两侧半拱形区域上覆岩层载荷除了向工作面走向两侧煤体传递外,亦向工作面倾向上、下侧煤体传递,而扁平拱中间直线段区域上覆岩层载荷主要向倾向上、下侧煤体传递。随着煤层倾角的增大,围岩应力传递演化的非对称特性显著增大,应力偏转界线与工作面倾向中轴线间的距离逐渐增大,2者交点的高度呈现为增—减—增的演化趋势;受此影响,工作面走向和倾向上侧支承压力集中系数亦呈现出增—减—增的演化趋势。顶板应力的非对称时空演化特征,造成采场空间不同区域顶板的力学性状与行为存在显著差异,这种差异性导致倾向不同区域支架的受载与失稳特征亦存在显著差异,且这一现象会随着煤层倾角的增大而愈发明显。
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- 关键词：大倾角煤层采动应力
