国家自然科学基金(51274095)
- 作品数：14 被引量：101H指数：7
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- 相关机构：湖南科技大学中南大学湖南城市学院更多>>
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- 相关领域：矿业工程环境科学与工程建筑科学化学工程更多>>
- 煤矿采空区充填用煤矸石泡沫混凝土发泡剂的研究被引量：10
- 2015年
- 为防止地表沉陷,煤矿采空区需要充填,目前采用的充填方法为胶结充填、高水速凝充填等。泡沫混凝土具有质轻、流动性好的特点,可作煤矿采空区的充填材料。制备低水泥用量、含粗颗粒煤矸石的泡沫混凝土对发泡剂的泡沫稳定性要求较高,目前市售的发泡剂难以满足要求。在探讨发泡剂发泡、稳泡原理的基础上,研究了稳泡剂(D)的加入量对发泡液黏度、发泡倍率和泡沫稳定性的影响,以D与十二烷基硫酸钠(SDS)复配,研制出了高泡沫稳定性的发泡剂KD-1,该发泡剂的发泡倍率为21.3,开始泌水时间为7 min,90 min后沉降距为38 mm,并且考察了KD-1与混凝土早强剂的相容性。用此发泡剂制备出了最大粒径为5 mm、煤矸石掺量为63%(质量分数)、体积密度分别为800 kg/m3、900 kg/m3和1000 kg/m3的煤矸石泡沫混凝土,其90 d单轴抗压强度分别为0.4 MPa、0.63 MPa和1.75 MPa。
- 张欣周海兵陈飞宇冯涛申少华伍泽广
- 关键词：环境工程学泡沫混凝土
- 急倾斜煤层开采平面相似模拟实验装置的研制被引量：2
- 2018年
- 采矿相似材料模拟实验是研究采矿工程问题常用的方法,为了解决传统急倾斜相似模拟实验装置填模困难,加载不均,载荷恒定困难等问题,基于平面理论自行研制了急倾斜煤层开采平面相似模拟实验装置,由实验架、填模装置以及杠杆加载装置等组成.装置具有填模简便,方便相似材料的压实工作,可大大减少工作量;能够适应任意角度的煤层开采相似模拟实验;同时,加载装置利用了杠杆原理,能够提供加载量3倍(甚至更大)的竖向恒压,能扩大加载载荷范围,更具灵活性.该装置具有结构简单合理、成本较低、操作方便、适用范围广等特点.
- 廖泽冯涛姚琦马超甫
- 关键词：急倾斜煤层
- 极破碎围岩半煤岩巷变形破坏机理及支护控制研究被引量：21
- 2015年
- 针对强膨胀性极破碎围岩半煤岩巷出现的大底臌、折帮和顶板下沉等变形破坏和支护困难的问题,运用力学理论分析、数值模拟分析和现场试验研究相结合的方法,研究了巷道变形破坏机理及其控制策略。研究表明:在原以工字钢拱架为主的被动支护条件下,巷道变形破坏受到吸水膨胀、软弱夹层、节理等弱结构面多重影响,巷道变形破坏严重。提出了"全断面锚索+金属网、钢带、梯子粱"联合支护,经过现场实践,掘进巷道在新方案支护183天后,两帮、顶底板收敛变形明显减小,变形处于相对稳定状态,达到了支护效果。
- 姚琦冯涛王卫军余伟健王平袁超
- 关键词：半煤岩巷巷道支护
- 黄金洞金矿尾砂充填材料的试验研究
- 针对黄金洞金矿实际情况,测定了尾砂充填材料的物理化学性质,分析了尾砂充填材料的选择依据、尾砂充填料浆的配比、抗压强度及其依据等相关问题。在满足黄金洞金矿要求的条件下确定了尾砂充填料浆的最优配比范围,并对影响配比的因素进行...
- 朱卓慧冯涛颜红迪李佳盛喻智
- 关键词：抗压强度
- 文献传递
- 热风炉炉衬热态修补技术被引量：1
- 2015年
- 热风炉作为高炉附属设备,要求服役1-2代高炉炉龄,而热风炉实际使用寿命常由热风炉系统耐材内衬决定。耐材内衬在使用过程中经常出现问题,耐材内衬在线热态修复是延长热风炉耐材使用寿命的有效方法。本文对热风炉系统耐材内衬常见的修复方法及修复用材料进行了介绍。
- 丛培源董丽李鹏邵小平唐蓉良
- 关键词：热风炉
- 基于弹塑性理论的节理处锚杆剪切变形机理分析被引量：2
- 2016年
- 为了研究节理面处锚杆的剪切变形机制,建立了节理岩体中锚杆的受力模型,对锚杆在节理面处的剪切变形进行了理论分析,利用单位载荷法推导了节理面处锚杆竖向位移与载荷、节理宽度、材料性质间的关系.理论分析表明,节理岩体中锚杆的剪切变形过程为:小挠度变形阶段、弹塑性剪切变形阶段、塑性铰阶段;剪切变形至塑性铰阶段时,节理面处杆体将出现两个塑性铰;节理面处锚杆具有一段结构对称、载荷反对称部分;节理宽度对节理处杆体的弹性区、弹塑性区的分界面位置存在线性影响.
- 马超甫冯涛姚琦王平廖泽
- 关键词：节理岩体锚杆剪切变形弹塑性
- 胶结充填开采两端固定岩梁模型及梁式断裂分析被引量：7
- 2014年
- 考虑采空区胶结体在强度形成区内对顶板的支撑载荷与距离工作面长度呈线性关系,基于垮落法两端固定梁模型,建立胶结充填开采两端固定岩梁力学模型,得到岩梁剪切力、弯矩分布和两端支座反力的表达式;提出充填开采极限跨距概念,从岩梁抗拉、抗剪强度推导出极限跨距表达式;提出充填开采工作面极限推进速度概念,并推导出其表达式。应用模型和概念公式对某矿2414工作面进行计算。研究结果表明:充填开采时,岩梁最大剪切力、弯矩位于煤壁处,与垮落法开采相比,剪切力和弯矩更小;增加支柱(架)的支撑力,可减小岩梁两端剪切力和弯矩;按抗拉和抗剪强度计算充填开采极限跨距分别为24.6 m和85.8 m,胶结体须在12.5 d内形成抵抗上覆岩层载荷的强度;岩梁剪切力和弯矩分布均为非对称性;煤壁处的支座反力、弯矩分别为采空区侧岩梁端2.28和1.49倍;充填开采有利于采空区后部沿空巷道的维护。
- 李石林冯涛朱卓慧
- 关键词：充填开采胶结力学模型极限跨距
- 急倾斜煤层走向综采覆岩破坏特性研究被引量：2
- 2019年
- 为研究急倾斜煤层走向综采覆岩变形及破坏规律,采用力学分析、相似模拟实验及数值模拟分析,得到工作面覆岩破坏特性及岩层移动规律.研究表明:(1)急倾斜煤层综采面推进后,顶板位于工作面中部偏上覆岩处的岩层出现了挠度最大值,导致顶板断裂呈现由工作面顶板岩层的"中上部-上部-中下部-下部"的垮落顺序.(2)工作面上部覆岩以产生拉伸破坏为主,中、下部覆岩以剪切破坏为主;直接顶冒落的矸石充填下部近1/3的采空区域,且上部出现垮落区域比下部范围明显更大.(3)工作面下部应力集中系数比上部大1.2倍左右,工作面的下部端头支护处在极不均匀的高应力集中区,工作面端头及超前支护相当困难.
- 姚琦姚琦冯涛
- 关键词：急倾斜煤层综采岩层移动
- 急倾斜走向分段充填顶板初次断裂应力分布规律被引量：5
- 2017年
- 根据急倾斜煤层综采走向分段充填开采采空区下部自然冒落矸石和充填柱体布置特点,利用弹性薄板理论建立了急倾斜综采走向分段充填的力学模型,推导了顶板在上覆岩层、自然冒落矸石和采空区分段充填共同作用下的变形挠曲方程。以湘永煤矿2463工作面为背景,分析了顶板应力分布及演化规律。结果显示:(1)顶板产生应力集中和最大不均衡力均出现在工作面中上部位置,说明工作面顶板应从中上部位置最开始变形破坏;(2)在不同充填比条件下,采空区分段充填比越大,顶板受力就越大,挠度反而越小;(3)顶板应力平均值随着充填体强度和煤层倾角的增大而增大,而剪切应力平均值却是随着充填强度的增大而减小,剪切应力随着煤层倾角增大而增大。充填体强度越大对改善顶板受力状态的作用也越大;而煤层倾角越大,顶板的应力和剪切应力值增大,且分布更为不均。利用FLAC3D进行数值模拟得到的应力分布结果与通过挠曲方程得出的应力分布与演化结果基本一致。
- 姚琦冯涛廖泽马超甫
- 关键词：急倾斜煤层数值模拟
- 黏土胶结充填浆体管道输送特性试验与数值模拟研究被引量：7
- 2013年
- 黏土可作为骨料用于矿山胶结充填,浆体的管道输送特性对充填工艺影响很大。利用自溜型浆体管道输送试验系统对体积分数为50%的黏土浆体进行输送试验,在充填倍线为1∶4.89的情况下,黏土浆体在管道中输送良好。对试验系统出浆口处水平管道浆体输送特性进行数值模拟。结果表明,黏土浆体在管道断面流速分布不均匀,层流边界中法向速度梯度大,流速较小时,体积分数分布不均,颗粒易在管道底部堆积,随流速增加,黏土颗粒在管道中均匀分布。黏土颗粒粒度和密度对管道输送基本没有影响,临界速度随着黏土颗粒粒度、密度增大而增大,临界流速与浆体体积分数呈抛物线曲线关系。黏土胶结充填过程中应筛除其中混杂的颗粒粒度和密度较大的杂质,黏土浆体输送速度、体积分数应尽量避开临界速度与体积分数抛物线顶部区域。
- 李石林冯涛王鹏飞赵延林朱卓慧
- 关键词：环境工程学浆体
