刘玉春
- 作品数：18 被引量：73H指数：4
- 供职机构：辽宁工程技术大学理学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程天文地球更多>>
- 岩石试件非线性黏弹塑性蠕变模型研究被引量：7
- 2008年
- 蠕变是岩石的重要力学特征之一。根据岩石全过程应力-应变曲线的特征,建立非线性黏弹塑性蠕变模型,并建立了模型的状态方程、本构方程、恒应力状态下的蠕变方程和恒速率应力状态下的蠕变方程。通过引入岩石的流变指数建立的非线性黏弹塑性蠕变模型,较好地反映了岩石试件的3阶段蠕变过程,充分描述岩石加速蠕变特性;同时,得出岩石试件蠕变变形、蠕变速率和蠕变加速度的解析表达式。通过分析,岩石试件在恒应力速率下,只要应力大于岩石的长期强度,岩石试件就进入加速蠕变阶段;而在恒应力下,岩石试件在经过一定时间后才能进入加速蠕变阶段,这一时间的长短与岩石试件的力学性质有关。
- 刘玉春赵扬锋
- 关键词：岩石力学稳定性
- 加载速率与断层倾角对断层矿震失稳影响的试验研究被引量：4
- 2022年
- 研究断层黏滑过程力学特征及规律,对预测断层矿震的发生具有重要的理论意义和现实意义。试验以粗晶正长花岗岩为例,采用双轴加载的方式进行直剪摩擦滑动试验,研究了不同断层倾角黏滑失稳特征,分析了不同侧压下加载速率为0.5、1.0、5.0μm/s时对断层错动黏滑失稳的影响。研究结果表明:断层黏滑失稳时临界剪应力随着加载速率的增大是先减小再增大,而应力降随着加载速率的增大呈下降趋势,低速加载、高侧压时,断层发生黏滑所需的临界剪应力最大,断层发生黏滑时产生的应力降最大。侧压增大时,临界剪应力增大,平均应力降增大,平均黏滑周期增大。加载速率越低,平均应力降越大,同一侧压下平均黏滑周期越大,侧压变化对平均黏滑周期的影响越显著。黏滑周期与加载速度之间满足负对数线性关系,且不受侧压影响。断层倾角由56°变为45°时,在相同的侧压下临界剪应力增大,平均应力降减少,平均黏滑周期增大。断层倾角为34°试样达到峰值应力时,断层发生瞬间失稳现象,随着围压的增大,发生失稳时能量的释放也越大。大倾角断层易发生断层矿震,但释放能量小、震级低,而小倾角断层不易发生断层矿震,一旦发生失稳,释放的能量大震级高。开采速度对断层矿震的发生有着直接的影响,在某一开采速度下断层矿震最易发生,且释放能量也较大,在生产中一定要避开这个开采速度。
- 刘玉春刘玉春赵扬锋赵扬锋潘一山
- 关键词：加载速率应力降
- 小波变换在矿震信号滤波和识别的应用研究
- 矿震是指矿井高应力区内煤体、岩体及断层在受外界扰动瞬间失稳破坏时,释放出很大能量而引起的以猛烈震动和爆发式破坏为特征的矿山动力现象,是矿井的一大自然灾害。矿震一旦发生就有可能影响生产,甚至造成财产损失和人员伤亡,随着时间...
- 刘玉春
- 关键词：矿震小波变换滤波
- 文献传递
- 含水煤岩变形破坏过程电荷感应和微震信号特征试验研究被引量：1
- 2023年
- 为了监测煤层注水减弱煤层的冲击倾向性和底板突水增加矿井冲击危险性的效果,利用电荷感应和微震同步监测系统,对平顶山矿井的原煤和砂岩开展单轴压缩下不同含水率煤岩的电荷感应和微震监测试验,获得了不同含水率原煤和砂岩变形破裂过程的电荷感应和微震信号特征。试验结果表明:随着含水率的增大,煤岩峰值应力减小,冲击倾向性减弱,经过浸泡饱和后煤样的峰值应力和砂岩的峰值应力分别降低了21.8%和31.1%;随着含水率的增大,煤样变形破裂过程中产生的电荷感应和微震信号事件数都减小,信号强度也降低,电荷感应与微震信号均方值幅值减小,而砂岩变形破裂过程中产生的电荷感应和微震信号事件数却增多,信号强度也增强;煤岩变形破裂过程产生的电荷感应信号受水的影响比微震信号受水的影响大。煤层注水后有效降低了矿井的冲击危险性,煤层变形破裂过程产生的电荷感应和微震信号变弱;矿井底板突水时提高了矿井冲击危险性,从而底板变形破裂过程产生的电荷感应和微震信号增强。
- 刘玉春刘玉春潘一山赵扬锋
- 关键词：岩石力学微震信号特征
- 不同类型岩石加载破坏的微震和电荷感应信号特征研究被引量：4
- 2019年
- 根据岩石变形破坏过程中有微震信号和电荷感应信号产生,利用岩石变形破裂过程微震和电荷感应监测系统,对不同类型岩石在单轴压缩和加卸载下变形破裂过程进行实时同步监测以获取微震和电荷感应信号特征。试验结果表明:不同类型岩石在变形破裂过程中有微震和电荷感应信号产生,微震和电荷感应信号是低频信号,信号频谱主要集中在40 Hz以下,随着岩石强度的增大,岩石变形破裂过程中的微震和电荷感应信号事件数增大且信号强度也增大;岩石变形破裂过程中微震和电荷的产生机理不同,微震信号是由于岩体裂纹扩展释放弹性应变能而引起的振动波,而电荷主要有微破裂、摩擦作用、压电效应等综合作用产生;对比不同类型岩石变形破裂过程的微震和电荷感应信号并对各信号进行相关性分析,研究发现,岩石在失稳破坏时存在着丰富的微震和电荷感应信号,且各信号具有高相关性,此阶段可作为最危险预警区。
- 赵扬锋程传杰刘玉春荆刚
- 关键词：岩石微震信号特征
- 一种煤矿巷道冒顶灾害监测预警装置
- 本发明公开了一种煤矿巷道冒顶灾害监测预警装置，涉及巷道冒顶灾害监测预警技术领域，解决了巷道冒顶灾害预警问题。一种煤矿巷道冒顶灾害监测预警装置，包括主体结构，所述主体结构有两组，每组有两个，呈对称安装，所述主体结构的下端面...
- 刘玉春王进铭赵扬锋樊艺唐秋宇
- 文献传递
- 三点弯曲正长花岗岩的多参量信号特征试验研究
- 2023年
- 采用多参量(电荷感应、微震和声发射)同步综合监测系统,开展完整和预制裂纹正长花岗岩的三点弯曲试验,对其变形破裂过程的多参量信号特征进行研究。试验结果表明:完整和预制裂纹正长花岗岩在失稳破坏阶段有最强的多参量信号,在失稳破坏阶段产生的多参量信号的主频比较接近,但完整正长花岗岩多参量信号主频幅值是预制裂纹正长花岗岩多参量信号主频幅值的2倍左右。完整正长花岗岩从线弹性变形阶段、裂纹快速发展阶段到岩石失稳破坏阶段产生应力降时应力降的速度是快速增大的,裂纹快速发展阶段和岩石失稳破坏阶段声发射的最大震级和事件数远大于线弹性变形阶段的最大震级和事件数。正长花岗岩失稳破坏阶段多参量信号同步产生,产生的多参量信号与其他阶段相比主频最小,主频幅值最大;在试样失稳破坏阶段声发射信号早于电荷感应信号产生;电荷感应信号早于微震信号产生,声发射信号持续时间最短,微震信号持续时间最长,多参量信号都在试样产生应力降或失稳前产生。
- 刘玉春刘玉春潘一山赵扬锋丁玲
- 关键词：岩石力学多参量信号特征
- 一种煤岩变形破裂过程全波形同步综合监测系统及方法
- 一种煤岩变形破裂过程全波形同步综合监测系统及方法，属于煤岩变形破裂监测领域。该系统包括包括：加载机构、传感器单元、数据处理单元、控制器、显示器和数据存储装置；本发明采用加载机构使得煤岩试样变形破裂，在煤岩变形破裂过程中，...
- 赵扬锋刘玉春潘一山罗浩李忠华李国臻
- 文献传递
- 一种煤矿灾害监测预警设备及其系统
- 本发明公开了一种煤矿灾害监测预警设备及其系统，包括支撑柱和设置在其顶部的展示框，所述支撑柱内部设有传动腔，传动腔底部设有便于外界水进入的进水端口，所述进水端口上方的传动腔内部设有用于对上涌水流进行净化的过滤网，所述过滤网...
- 赵扬锋唐秋宇刘玉春樊艺王进铭
- 文献传递
- 断层黏滑失稳过程声发射特征试验研究
- 2022年
- 为研究断层黏滑过程中的声发射特征,对预制不同倾角的粗晶正长花岗岩断层模型进行摩擦滑动试验,分析不同加载速率、不同侧压下断层黏滑失稳的声发射特征的演化过程。结果表明:(1)在一个黏滑过程中,应力积累阶段内的声发射事件数目稳定增长,声发射能级都比较小;断层失稳错动时,声发射事件突增,而且伴随高能级的声发射事件,能量远大于其他事件,说明断层失稳时产生数量更多、强度更大的声发射活动,而且声发射能量突增发生在断层亚失稳阶段,可以利用高能量声发射事件发生对断层黏滑进行预测。(2)在不同加载条件下断层黏滑特征有所不同。侧压和倾角改变时,断层面应力状态的变化影响凹凸体的接触状态,宏观表现为断层面的摩擦强度改变。随着侧压增大,断层发生黏滑的剪应力增加,应力降增大。倾角由34°变为45°时,黏滑更不容易发生,失稳时释放的应变能更大,且在45°倾角下黏滑事件峰值应力不断增大,倾角为56°时,断层面剪应力持续增加,但不发生黏滑。在加载速率减小时,黏滑周期变长,加载过程中断层面之间有相对长的时间进行调整和物理愈合,断层面受力状态发生变化,断层失稳的应力降增大。(3)加载条件发生改变时,声发射特征发生变化。侧压增大时,声发射计数增长率增大,声发射活动更加频繁,同时高频率的幅值增大,断层微破裂的产生和扩展更加复杂。倾角由34°变为45°,低频信号的幅值明显增大,这说明倾角的改变使得断层出现更大尺度的微破裂。
- 赵扬锋樊艺荆刚刘玉春刘玉春
- 关键词：岩石力学侧压声发射
