国家自然科学基金(51104055)
- 作品数：19 被引量：134H指数：7
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- 相关机构：河南理工大学新疆工程学院河南煤业化工集团更多>>
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- 相关领域：矿业工程环境科学与工程理学建筑科学更多>>
- 深井回采巷道底板岩体破坏运移特征与控制被引量：4
- 2012年
- 随着开采深度的增加,矿井巷道底臌问题愈趋严重.针对深井巷道底臌问题,利用弹塑性力学理论计算了巷道底板岩层的抗弯刚度和压曲临界载荷,得出了不同深度、不同底板厚度情况下的压曲临界载荷曲线;以滑移线场理论为基础,对深井巷道底板岩体滑动区域和滑动路径进行分析,将成果应用于实践,提出了底臌控制具体参数及施工建议.
- 刘少伟张伟光甘源源董士举
- 关键词：底臌临界载荷
- 巷道顶板锚固体应力波传播特性数值试验与应用被引量：5
- 2018年
- 煤矿巷道顶板树脂锚杆锚固质量应力波法无损检测的实质在于准确测试并分析应力波的传播特性,目前对锚固体中应力波传播特性的认识并不全面。本文数值计算不同围岩类型、不同岩层组合、不同密实度、不同工作载荷锚固体模型中应力波的传播特性。数值计算结果表明锚固体不同失稳模式下的波导特征存在差异性,即:锚固体中波速与围岩岩性具有很好的相关性,依据波速可识别围岩岩性;层状锚固体围岩分界面处应力波发生反射,根据反射特征和反射时间可确定岩层属性和位置;提出一种依据底端反射波幅值比判断密实度的方法;围岩越"坚硬",锚杆横向振动固有频率越大,且高阶固有频率与轴向工作荷载近似呈线性关系。利用开发的无损检测仪现场测试分析了顶板锚固体中应力波的频率域曲线,依据测试的横向振动频率曲线可判别顶板锚固体的失稳模式,对于易失稳的顶板便于采取及时主动加固措施避免灾害发生。
- 樊克松申宝宏刘少伟焦建康
- 关键词：锚固质量无损检测失稳模式
- 九里山矿地理信息管理系统被引量：1
- 2014年
- 以ArcGIS为平台开发了九里山矿地理信息管理系统,并在空间统一坐标的基础上,建立地理信息数据库。系统以井田应力状态区域预测为基础,融合井田地质构造图、井田区域应力等值线图、煤与瓦斯突出点分布图及矿井开拓布置图等基础图件,并加入其它文字的、视频的数据,实现矿井生产信息查询和分析智能化、系统化,为该矿煤与瓦斯突出防治、矿井开拓巷道布置、巷道支护等提供参考依据。
- 许莉莉
- 关键词：煤矿安全管理GIS地质构造煤与瓦斯突出
- 新型巷道底板锚索注浆封孔器漏浆量计算研究
- 2015年
- 封孔器是巷道底板预应力锚索注浆成败的关键部件,封孔器与钻孔壁间漏浆量是影响注浆效果的主要因素。根据新型巷道底板预应力锚索注浆封孔器工作原理,依据封孔器与钻孔壁间浆液的流动特征,采用流体雷诺系数判别浆液为层流。通过理论公式与数值模拟两种计算漏浆量方法的对比分析,得出了漏浆量平均误差率,提出了理论公式修正系数K,修正后的理论公式可为封孔器直径、钻孔直径、封孔长度、封孔器内膨胀材料等参数的最优组合提供重要理论参考。
- 刘少伟常建超张辉
- 关键词：封孔器修正系数
- 煤矿巷道正楔形锚固孔锚固性能与参数优化研究被引量：5
- 2018年
- 针对锚固力低下及衰减速度快是松软破碎围岩巷道锚杆支护的瓶颈问题,锚固剂黏结失效是其重要原因及关键影响因素。采用正楔形锚固孔提高锚固系统锚固效果明显,但单一的端部扩孔由于锚固范围小,容易受采动环境影响导致锚固系统失效,可通过对不同锚固方式情况下正楔形与普通圆柱形锚固孔组合方案进行研究。研究结果表明:端锚情况下孔底扩孔锚固效果最佳;加长锚和全长锚的情况下,孔底扩孔提高锚杆锚固力不显著;综合考虑施工工艺、经济安全多方面因素,扩孔段长度与锚固段长度比值为1∶2为最佳,随着扩孔长度与扩孔半径增加,锚固系统的稳定性和锚固能力增强。但扩孔半径的大小取决于施工机具、施工工艺和围岩条件,应根据现场情况而定。
- 刘少伟李文彬张辉
- 关键词：松软破碎围岩锚杆支护锚固性能
- 煤巷层状顶板岩石钻进动态响应特性数值试验被引量：21
- 2014年
- 层位组合和物理力学性质是锚杆支护煤巷顶板稳定性的重要影响因素,顶板锚固孔钻进装置对于不同岩石类型具有不同的动力响应,可间接反应岩层的厚度与强度。因此,为克服煤巷顶板岩层状况的隐蔽性问题,合理设计锚杆支护参数,防止出现冒顶问题,对较易发生冒顶事故的煤巷顶板岩石类型进行钻进特性数值试验,研究结果表明:煤巷顶板岩石钻进过程是不连续的,锚固孔的形成是"跳跃式"的;在岩石为均质条件下,钻进速度关系为:砂质泥岩>粉砂岩>泥岩>砂岩,钻头所受阻力关系为:粉砂岩>砂岩>泥岩>砂质泥岩。以上指标在钻进锚固孔过程中利用相关仪器进行监测,对于判别煤巷顶板锚固孔范围内岩石类型及厚度具有重要意义。
- 刘少伟冯友良刘栋梁
- 关键词：层状顶板
- 煤层顶板稳定性智能分区实现及工程应用被引量：15
- 2013年
- 针对目前煤层顶板分类方法存在计算量大、人工参与多、智能化程度低,为煤矿生产不能提供快速指导的问题,结合煤矿现场实际情况,确定了煤层顶板稳定性的影响因素。以层次分析和模糊聚类为理论核心,建立了煤层顶板稳定性层次分析模型,得出了影响因素的隶属度和合成运算方法。以Visual Basic 6.0为编译环境,将Matlab与Surfer进行二次混合编程,对钻孔数据以及地质资料进行分析整理,自动绘制煤层顶板稳定性类型分区图,形成煤层顶板稳定性智能预测分区系统。将研究成果应用于贺西煤矿3号煤层顶板稳定的预测,通过钻孔窥视对预测结果进行了验证。
- 刘少伟张辉李耀晖张祥姚宝珠
- 关键词：煤层顶板稳定性混合编程
- 九里山井田断层构造区应力分析及区域划分被引量：3
- 2014年
- 利用空心包体应力解除法对九里山矿进行地应力现场实测,得到不同位置和埋深的地应力实测数据,分析结果验证九里山矿地壳浅部以水平构造应力为主。以九里山井田区域内断层构造为骨架,建立三维有限差分地质模型。根据现场地应力测量结果,利用Flac3D软件进行数值模拟,模拟结果显示,断层存在会对原岩应力造成不同程度的扰动,造成原岩应力分布不均。在以上分析的基础上划分出井田应力增高区,应力降低区及应力梯度区。
- 刘少伟焦建康
- 关键词：断层构造地应力测量
- 应力状态对煤巷顶板锚固孔钻进速度的影响被引量：14
- 2014年
- 采用有限元数值软件对煤巷顶板常见岩石在不同应力状态下模拟钻进,发现应力状态对煤巷顶板岩石锚固孔的钻进速度影响不明显。从钻进位移和实时钻进速度两方面对煤巷顶板不同类型岩石钻进结果进行分析讨论,认为平均钻进速度可作为衡量岩石类型的一个较好指标。通过各类岩石瞬时钻进速度的分析,钻头的回弹是不同岩石力学特性的反应,可通过对回弹次数、正面积和负面积等参数对不同岩层进行识别。
- 刘少伟刘栋梁冯友良李鑫涛尚鹏翔
- 关键词：钻进速度应力状态
- 巷道底板预应力锚索注浆封孔机理及新型封孔装置设计被引量：7
- 2015年
- 随着煤矿开采深度的增加,巷道底鼓成为影响煤矿安全生产和经济效益的主要因素,巷道底板预应力锚索注浆是治理底鼓的有效措施。巷道底板预应力锚索注浆技术由于缺乏专用、行之有效的注浆封孔装置,导致施工工艺复杂、效率低、封孔效果差等问题。本文通过分析预应力锚索注浆封孔机理,采用K-ε二维湍流模型,得出了不同封孔长度及封孔缝隙宽度时浆液的流场分布规律,分析了浆液在缝隙中的流速与压力变化特征,确定了较合理的封孔长度与缝隙宽度参数值。利用流体理论计算得出了浆液在缝隙中的损失,得出了封孔长度与缝隙宽度的最优组合,为封孔装置结构尺寸设计及囊袋内封孔材料的配比要求提供了理论依据。结合研究成果,设计得出了新型预应力锚索注浆封孔装置。
- 刘少伟常建超张辉朱乾坤
