江苏省自然科学基金(BK2008135)
- 作品数：28 被引量：683H指数：13
- 相关作者：王连国陆银龙张华磊王占盛周冬磊更多>>
- 相关机构：中国矿业大学中国矿业大学（北京）霍州煤电集团有限责任公司更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学交通运输工程更多>>
- 大倾角煤层巷道变形破坏机理与支护对策研究被引量：56
- 2011年
- 基于大倾角煤层巷道围岩破坏特征现场探测信息,建立了不同岩层倾角下巷道围岩变形破坏的数值计算模型,研究了大倾角煤层巷道围岩非对称变形破坏机制,得出围岩变形破坏的关键部位.在此基础上,提出大倾角煤层巷道围岩关键部位非对称耦合支护对策.结果表明:随着岩层倾角增加,巷道围岩变形破坏表现出明显的非对称性,通过对围岩变形破坏的关键部位进行非对称耦合支护,能够有效地实现支护与围岩之间变形协调,显著地控制围岩的非对称变形破坏.
- 张蓓曹胜根王连国陆银龙
- 关键词：煤层巷道耦合支护
- 采动影响下陷落柱渗流特征分析被引量：3
- 2012年
- 为了研究工作面靠近过程中,陷落柱内应力的变化规律及其影响下陷落柱的渗流特征,基于FLAC3D流固耦合模型,建立了2种数值分析模型,对比分析了工作面附近应力变化对陷落柱的应力场以及渗流场的影响,结果显示:陷落柱先后处于工作面超前支撑压力和卸荷区范围内,导致其应力先增大后减小,从而引起渗流场的变化;承压水在陷落柱内逐渐消耗,水头处压力为0;陷落柱贯穿煤层较隐伏于底板下,工作面距含水层更近,柱体受采动影响大,水头发育较高,实际工程中应加强这种情况下的监测和防范。
- 欧苏北王连国
- 关键词：陷落柱采动影响渗流场应力场流固耦合
- 破碎岩体巷道变形破坏特征的数值模拟研究被引量：18
- 2011年
- 为了研究岩体节理裂隙分布规律对巷道围岩稳定性的影响,依据概率与统计理论建立了破碎岩体结构面产状、规模和密度的概率模型,并运用Monte-Carlo随机模拟方法生成了可以描述和表征破碎岩体及其裂隙结构信息的二维结构面网络模型.在此基础上,建立了破碎岩体条件下巷道围岩结构的离散元数值计算模型,分析了块状型和破碎型围岩的应力状态、塑性区分布以及变形特征.研究结果表明:岩体结构面分布的尺度和规模对巷道围岩的应力状态有较大影响,破碎型围岩的承载能力明显低于块状型围岩;破碎岩体变形不再是岩体材料的本质属性,而是破裂块体之间的镶嵌组合的一种结构效应.
- 李慎举王连国陆银龙
- 关键词：破碎岩体离散元巷道
- 矩形巷道围岩应力分布及其破坏机理研究被引量：48
- 2011年
- 将煤矿矩形巷道围岩的应力求解简化为弹性力学中的求解矩形孔口区域的应力问题。首先利用复变函数理论中的保角变换,求得矩形孔口向单位圆的映射函数,然后将其应用到弹性力学中的孔口应力问题的求解中,最终求得了方形孔口区域及矩形巷道围岩的弹性解析解。通过弹塑型理论提出矩形巷道围岩具有塑性滑动区、裂隙扩展区及围岩稳定区的"三区"理论,求解出塑性区围岩裂隙的扩展方向。
- 侯化强王连国陆银龙张蓓
- 关键词：复变函数映射矩形巷道安全系数
- 霍州矿区地应力分布规律实测研究被引量：28
- 2010年
- 地应力是漫长地质时期形成的岩体内生应力,成因复杂、影响因素众多,是影响深井巷道围岩稳定性的重要因素之一。应用空心包体式三轴应变计,采用钻孔应力解除法系统地对霍州矿区现有主采煤层进行地应力现场实测,得到不同位置和埋深的实测地应力数据。通过对实测数据的系统分析,得出矿区范围内地应力场的分布规律,验证霍州矿区地壳浅部地应力场仍以水平应力为主。基于地应力实测数据和具体工程地质条件,采用FLAC3D对不同轴向煤矿巷道进行围岩稳定性数值分析。应用上述研究成果,对团柏矿八采区巷道顶板稳定性受最大水平地应力的影响程度进行分析。研究结果为霍州矿区采场合理布置及煤矿巷道支护设计强度提供计算参数,对于井巷布置和矿山安全高效生产具有重要指导意义。
- 王连国陆银龙杨新华高峰张华磊李海亮杨峰
- 关键词：采矿工程煤矿地应力
- 地下水对巷道围岩稳定性影响的数值模拟被引量：10
- 2011年
- 为探明地下水对巷道围岩稳定性的影响,结合工程实际情况分析地下水对巷道围岩的弱化作用;建立围岩强度与饱和率之间的关系,用FISH语言将该关系嵌入到FLAC流固耦合模块中,从而建立具有遇水弱化效应的巷道围岩稳定性数值计算模型.研究结果表明:在锚杆支护条件下,有水作用时巷道围岩变形明显增大,与实际淋水条件下巷道围岩变形破坏情况是一致的;在锚杆支护基础上进行全断面锚注支护可有效控制地下水影响下巷道围岩的变形.工程实践验证了数值模拟的准确性与锚注支护对于有地下水影响的巷道支护的适用性.
- 李玉杰王连国陆银龙孙琎
- 关键词：地下水流固耦合锚注支护
- BP神经网络在岩体初始应力预测中的应用被引量：1
- 2009年
- 为最大限度地利用矿区实测地应力数据资料,用BP人工神经网络方法进行了不同深度的岩体初始应力预测。根据金川矿区现有的地应力实测数据资料,说明了该方法的具体应用和计算过程,并建立了拓扑结构为1-12-3的BP神经网络;经过训练以后,用于地应力最大水平主应力、垂直主应力及最小主应力的预测。最后将地应力实测值、回归值、预测值作了对比,预测结果与实测值误差较小(±5%左右),能够满足工程需要。结果表明:只要选取合适的隐层节点数目及最优的网络结构,经一定次数的训练后,BP神经网络具有较高的预测能力;在一定条件下,应用于岩体初始应力研究和工程实践具有可行性。
- 杨峰王连国高峰
- 关键词：初始应力神经网络BP算法
- 大倾角煤层开采覆岩结构分析被引量：2
- 2012年
- 相对于缓倾斜和近水平煤层而言,大倾角煤层开采后覆岩结构特征有所不同,研究大倾角煤层开采覆岩结构特征,对现场实践和安全生产具有重要的指导意义。针对霍州矿区庞庞塔5-103工作面,采用数值计算软件FLAC3D、UDEC分别模拟了不同倾角下煤层开采过程中应力场的演化以及覆岩的破坏过程。通过对比分析,总结了随倾角变化应力场、"三带"的演化特征及煤壁、底板的破坏规律。
- 戎虎仁王连国王占盛周冬磊黄继辉
- 关键词：大倾角煤层覆岩结构数值模拟
- 俯采采场顶板破断运动特征和矿压显现规律研究被引量：9
- 2012年
- 为研究俯采采场顶板破断运动特征和矿压显现规律,对袁店某矿7211俯采工作面进行了矿压监测,分析了工作面液压支架支护阻力的循环变化规律及支架的适应性。建立了俯采采场老顶初次破断和周期破断力学模型,得出了破断准则和破断步距理论计算式。采用UDEC软件模拟了7211工作面推进过程中顶板运动破坏和煤壁稳定性规律。研究表明:俯斜开采时沿层向分力与煤壁压缩变形位移方向相反,煤壁稳定性增强;层向分力使直接顶压裂裂隙受到挤合,其整体性得到加强,俯采有利于顶板管理。研究结果为今后类似条件下开采、巷道布置与支架选型提供了科学、可靠的依据。
- 黄继辉王连国周冬磊王占盛
- 关键词：俯斜开采顶板运动矿压显现数值模拟
- 圆形巷道围岩流变机理分析
- 2012年
- 以具有普遍代表意义的圆形巷道为载体,依靠Burgers流变模型,对巷道围岩弹性区、塑性软化区、塑性残余强度区流变机理进行了分析研究,推导了各区域的位移解,应力解,求出了塑性区半径范围,并通过工程实例,验证了理论推导的正确性,可为巷道的变形控制提供理论参考。
- 韩猛王连国
- 关键词：圆形巷道围岩
