博士科研启动基金(B2012-048)
- 作品数：9 被引量：123H指数：7
- 相关作者：牛双建杨大方靖洪文冯文林郭佳奇更多>>
- 相关机构：中国矿业大学河南理工大学中国矿业大学（北京）更多>>
- 发文基金：博士科研启动基金国家自然科学基金中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学交通运输工程更多>>
- 深部软岩新型相似模拟材料的研制被引量：18
- 2015年
- 在总结以往相似模拟材料特点的基础上,结合深部软岩强度、变形特征,本着相似材料组分简单、模型制作便捷等原则,研制了仅以河砂为骨料,松香酒精溶液为粘结剂的深部软岩新型相似模拟材料。通过对不同配比试样进行单、三轴压缩、巴西劈裂试验,获得了不同配比条件下该相似模拟材料的强度、变形、破坏特征。研究表明,通过简单的配比调配,该相似模拟材料可以较好地模拟深部大多类型的软岩,且具有组分简单、模型制作便捷、力学性能稳定、无毒无污染、价格低廉、一定程度上可重复利用等特点。
- 牛双建党元恒杨大方
- 关键词：深部软岩物理模拟单轴压缩三轴压缩
- 煤巷顶板锚索补强支护参数敏感性分析被引量：2
- 2015年
- 采用离散单元分析软件UDEC4.0对煤巷顶板稳定性锚索补强支护参数敏感性进行了分析。结果表明:锚索间排距为顶板稳定性的第一影响因素,影响性显著,锚索直径次之,影响性较为显著,锚索预紧力、锚杆长度、锚固段长度分列其后,影响性均为特别不显著。在实际的工程应用中对顶板稳定性影响较大的锚索支护参数应重点考虑,在保证顶板稳定的前提下,即可节省支护成本,又可加快施工速度。
- 牛双建党元恒王东
- 关键词：正交试验巷道支护方差分析锚索支护
- 损伤破裂砂岩单轴蠕变特性试验研究被引量：10
- 2016年
- 深部岩体工程处于高应力环境中,开挖破裂后的工程岩体在持续的高地应力作用下具有很强的时间效应,深入研究其峰后蠕变特性,具有重要的理论和实际应用价值。先采用RMT-150B型岩石力学试验系统对完整岩样进行单轴峰前屈服、峰后破裂卸载试验,制备出具有不同破裂损伤程度的峰前屈服、峰后破裂的损伤岩样;再采用RLW-2000型微机伺服岩石三轴流变仪对其进行单轴蠕变试验,研究其单轴蠕变力学特性。研究结果表明:损伤岩样波速与完整岩样相比,均出现了不同程度的降低;损伤岩样各级应力水平下,瞬时应变量均是随着应力水平的增加而逐步增加,且均符合线性函数关系;相同应力水平下,峰后破裂损伤岩样瞬时应变明显大于峰前屈服损伤岩样;各级应力水平下,总体上各蠕变量随着应力水平的增加而逐步提高,且均符合指数函数关系;相同应力水平下,峰后破裂损伤岩样蠕变量明显大于峰前屈服损伤岩样,且随着荷载水平的进一步提高,两者差异程度增加;损伤岩样各瞬时变形模量随着应力水平的增加均逐步提高,两者之间符合线性函数关系;各应力水平下对应的瞬时变形模量存在明显差异,岩样损伤程度越高,瞬时变形模量越低;各损伤岩样在各级应力水平下,改进的西原模型能够较好地模拟其单轴蠕变特征。
- 牛双建党元恒冯文林杨大方
- 关键词：蠕变模型
- 深部巷道破裂围岩强度衰减规律试验研究被引量：17
- 2012年
- 为研究深部巷道破裂围岩强度衰减规律,设计模拟巷道破裂区应力演化规律的应力路径,采用MTS815岩石力学伺服试验机对完整的砂质泥岩试样进行加卸载试验,得到不同损伤程度的初始损伤岩样;通过单试件法对初始损伤岩样在不同围压下的三轴强度特性进行试验研究。采用卸载点的应力减低比D、体积膨胀比DV作为损伤变量,分别建立损伤岩样峰值强度及强度参数与二者的函数关系,研究成果表明,初始损伤岩样的峰值强度、黏聚力与内摩擦角随损伤程度的增大大幅减小,且呈指数衰减规律。
- 牛双建靖洪文杨旭旭杨圣奇
- 关键词：岩石力学深部巷道应力路径
- 单轴压缩下破裂岩样强度及变形特征被引量：23
- 2015年
- 巷(隧)道围岩的显著特点为破裂后承载,破裂围岩强度及变形特征的正确评价对其围岩稳定控制意义明显。以从已破坏返修段巷道现场采集的破裂岩样为研究对象,根据其现场多处于近似零围压或低围压的应力环境,借助MTS伺服试验机对其单轴压缩下再破坏时的强度及变形特征进行系统研究。结果表明:破裂面对岩石的峰值强度产生明显的影响,对残余强度无直接决定性的影响;破裂岩样全应力-应变曲线总体可分为单峰型和多峰型2类;破裂面对岩石的割线模量及泊松比、峰值轴向应变影响不明显,但对峰值环向及体积应变影响明显;破裂岩样破裂面扩展过程及最终的破坏模式与原主破裂面的角度有关,主破裂面与加载方向近乎平行时,多发生竖向劈裂破坏,当两者垂直时,多发生竖向劈裂与横向主破裂面贯通破坏,其他情况大多发生竖向劈裂与剪切组合破坏模式;破裂岩样表面破裂面分布具有明显的分形特征,且其单轴压缩峰值强度与其表面破裂面盒维数两者之间总体符合线性单调减函数关系。
- 牛双建靖洪文杨大方郭佳奇
- 关键词：单轴压缩破坏模式分形维数
- 软土地区“群坑”流固耦合分析被引量：2
- 2014年
- 文章针对现有研究缺乏考虑多个深基坑的流固耦合作用的现实情况,以深圳地铁5号线前海湾站为背景,对软土地层下的"群坑"进行了流固耦合数值模拟研究。分析结果表明:(1)潜水水位越高"群坑"变形越大,且地表沉降最大值和坑底隆起最大值都与潜水水位呈指数关系,围护桩最大水平位移与潜水水位呈线性关系;(2)已有车站的存在对新建基坑靠近车站一侧的土体有"加固"的作用,会减小基坑靠近车站一侧土体的变形,但是会增大另一侧土体的变形;(3)考虑"群坑"流固耦合作用的数值分析更符合实际。
- 牛双建杨大方林志斌
- 单轴压缩条件下破裂岩样声发射及能耗特性试验研究被引量：12
- 2015年
- 为揭示岩石变形破裂的内在机理及正确评价工程破裂岩体的特性,本文对破裂岩石再破裂过程声发射、能耗特性进行了综合研究。借助MTS伺服试验机及AE21C声发射检测仪,对破裂岩样进行了单轴压缩条件下再破裂过程中的声发射及能耗特性实验研究。研究结果表明:破裂岩样声发射事件-时间曲线主要属于峰前阶段加速增长型,其声发射事件-时间曲线大致可分为声发射初始发展、剧烈、降低三个阶段;在整个压缩破裂过程中,声发射活跃程度总体上大于相对完整岩样;峰值点是声发射特征、能耗特征的转折点;岩样变形破裂过程中,声发射与能耗指标之间存在内在的、必然联系;随着破裂程度的提高,破裂岩样峰值点吸收能量与峰前段耗散能量均逐步降低;破裂岩样表面破裂面分布分形维数同峰值点吸收能量与峰前段耗散能量之间总体上均遵循非线性的二次多项式函数关系。
- 牛双建冯文林党元恒贾自旗
- 关键词：单轴压缩岩石声发射能量耗散
- 深部巷道破裂围岩强度衰减模型及其在FLAC^(3D)中的实现被引量：11
- 2014年
- 基于深部巷道破裂围岩强度衰减规律研究成果,选择塑性参数作为损伤因子,根据室内预制初始损伤破裂岩样加卸载及其各级围压下的三轴压缩两试验结果,分别计算不同损伤破碎程度岩样卸载点的塑性参数值(初始损伤因子值)及其剪切强度参数c,φ值,初步建立深部巷道破裂围岩强度衰减模型;通过对初步建立的强度衰减模型中塑性参数的替换推导,建立以塑性参数εps表示的深部巷道破裂围岩强度衰减模型,使其可以直接运用于理论分析和数值模拟;将该模型植入FLAC3D中,结合实际深部巷道工程,对千米深井深部典型变形破坏巷道进行数值模拟分析,将数值模拟结果及相关结论与室内物理模拟和工程现场测试结果进行综合对比分析,验证了所建立模型的合理性。
- 牛双建靖洪文杨大方王建文
- 关键词：深部巷道
- 深井巷道围岩主应力差演化规律物理模拟研究被引量：32
- 2012年
- 以山东郓城煤矿深井破坏巷道为工程背景,在大尺度(1.0 m×1.0 m×1.0 m)真三轴模拟试验系统上再现其开挖卸荷效应的全过程,通过模型内部切片法获得深井巷道围岩无支护条件下的破坏模式和范围;借助自主研发的三维应力测试元件揭示深井巷道不同深度处围岩真实的加卸载应力路径与开挖前后应力状态,重点分析松动圈内外围岩主应力差的演化规律,并结合围岩破坏范围及模式对其机制进行探讨。
- 牛双建靖洪文杨大方
- 关键词：采矿工程深井巷道物理模拟
