河北省自然科学基金(E2014209093)
- 作品数：21 被引量：134H指数：7
- 相关作者：卢宏建甘德清孙光华魏莎莎刘祥鑫更多>>
- 相关机构：华北理工大学河北省矿业开发与安全技术实验室河北联合大学更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金河北省高等学校科学技术研究指导项目更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 铁矿床物理模型相似材料正交配比试验被引量：2
- 2016年
- 以河砂、碳酸钙、石膏和重晶石为相似材料,应用正交设计方法,以骨料质量与胶结材料质量比、碳酸钙质量与石膏质量比、重晶石粉质量与骨料质量比为控制因素,制定了三因素五水平的试验方案。通过室内力学试验,在获取不同方案的密度、抗压强度、弹性模量等力学指标测试的基础上,分析了力学指标影响因素,得出了相似材料配比与力学指标关系方程。结果表明:重晶石含量对相似材料密度起控制作用;抗压强度力学指标主控因素是骨料质量与胶结材料质量比;相似材料的弹性模量力学指标受骨料质量与胶结材料质量比影响最大,其次为重晶石含量,受碳酸钙质量与石膏质量比影响最小。采用MATLAB程序进行多元线形回归得出,相似材料配比与力学指标关系方程可用于相似材料模型试验配比的确定。
- 卢宏建梁鹏卢小娜张松林
- 关键词：铁矿床相似材料正交设计
- 铁矿床滞留采空区充填治理顺序优化方法被引量：1
- 2014年
- 结合典型矿山滞留空区现状,采用现场调研与数值分析结合的方法,反演矿山滞留空区形成过程,在分析围岩的力学响应规律的基础上,提出了以采空区围岩应力集中等级和地表变形影响程度为主要评价因素的铁矿床滞留采空区治理顺序优化方法.得出结论：①各水平空区的形成过程中地表沉降变化明显,由开始的局部小面积沉降发展到后期的成片大区域陷落区,空区正上方位移变化最大,沉降值范围12.8～16.2 cm.②各水平空区围岩以压应力为主,最大值发生在空区边帮位置,暴露面积大的空区围岩出现了拉应力,应为优先处理的对象.③提出的铁矿床滞留采空区治理顺序优化方法,对金属矿山地下滞留采空区的治理、矿柱回收、深部开采方案的制定及安全生产具有重要的指导意义.
- 卢宏建赵永双高锋李嘉慧
- 关键词：铁矿床
- 多次开挖扰动下采空区围岩应力演化数值模拟被引量：4
- 2016年
- 以邯邢地区某铁矿为研究背景,采用现场调查与数值模拟相结合的方法,运用有限元数值模拟软件MIDAS/GTS建立3阶段9矿房数值计算模型,对采空区围岩应力在多次开挖扰动下的演化规律进行了揭示。结果表明:采空区围岩应力变化是一个动态过程,在多次开挖扰动影响下,相同水平和不同水平矿房开挖后都会产生应力相互扰动影响,其中本矿房开挖对相邻矿房和对角矿房扰动作用明显。第一水平开挖后矿房间柱为承压区、底板为卸压区;第二水平开挖后,第一水平矿房顶板出现承压区,两个水平垂直相邻矿房矿柱由卸压区变为承压区;第三水平开挖后,三个水平相邻矿房间柱由承压区变为卸压区。
- 卢宏建梁鹏顾乃满张松林张九零
- 关键词：开挖扰动数值模拟围岩
- 爆破动载作用下边坡临界振速及安全距离的计算被引量：1
- 2016年
- 结合现场爆破地震监测数据,通过有限元数值模拟的方法提出了爆破振动作用下边坡动力安全系数时程变化的计算方法。该方法以动力有限元时程分析得到边坡安全系数随爆破载荷加强而不断降低的变化特征,当边坡安全系数为1时,边坡处于临界状态,此时边坡承载的振动速度即为临界破坏振速,通过插值法计算得到边坡临界破坏振动速度,并结合爆破地震波的传播规律反推得到爆破安全距离,为矿山边坡维护以及生产爆破提供科学有效的参考。
- 张亚宾张云鹏陈超
- 关键词：动载作用边坡稳定性数值模拟
- 浸水时间对饱水岩石纵波波速影响的试验研究被引量：5
- 2016年
- 为探究浸水时间对饱水岩石纵波波速的影响规律，对天然状态、饱水状态及浸水时间分别为1，7，14，30，60d和90d的饱水闪长岩和饱水灰岩岩样进行纵波波速测试，试验结果表明：浸水时间对饱水闪长岩和饱水灰岩纵波波速的影响规律基本一致，即浸水时间不长（1～14d）时，纵波波速随浸水时间的增加其值降低幅度较大；浸水时间较长（14～60d）时，纵波波速随浸水时间的增加其值降低幅度逐渐较小；浸水时间超过60d后，纵波波速趋于稳定。
- 夏冬常宏卢宏建袁雪涛
- 关键词：闪长岩灰岩纵波波速
- 基于声发射特征的充填体损伤演化研究被引量：20
- 2017年
- 为探究声发射信号与充填体细观破坏之间的关系,研究声发射特征振铃计数、能率和应力随时间的变化规律,进一步揭示充填体损伤演化过程,进行了全尾砂胶结充填体声发射特性力学实验。基于损伤力学理论并引入有效损伤率,得到基于声发射累积事件率的损伤变量,然后构建了充填体损伤本构方程。研究结果表明,声发射振铃计数和能率在不同受力阶段呈现不同变化,与充填体内部孔隙及裂纹损伤演化过程有密切关系。振铃计数在弹性阶段前期达到最大,屈服阶段逐渐降低至最小;有效损伤率值与理论峰值应力呈负相关;与实验峰值应力相比,理论峰值应力出现于应变较大处;充填体为高损伤介质,当有效损伤率取值趋近于1时,理论模型曲线与实验曲线变化趋势相同,可以较好的描述充填体应力应变关系。
- 孙光华魏莎莎刘祥鑫
- 关键词：充填体声发射
- 动态扰动下硬岩矿柱应力演化与地表沉降规律被引量：3
- 2015年
- 为研究多次开挖扰动下的矿柱应力和地表沉降变化情况,结合某典型铁矿床物理原型,基于有限元理论,运用Midas/GTS软件建立了3阶段15矿房数值计算模型,对硬岩矿床多次开挖卸荷扰动下的矿柱应力演化特征和地表沉降规律进行了数值分析。结果表明:在水平和垂直方向的多个相邻矿房开挖过程中,应力扰动等级:自身矿房开挖>同水平相邻矿房开挖>下水平相邻和对角矿房开挖>上水平相邻和对角矿房开挖;水平X方向应力集中效应大于水平Y方向和垂直Z方向。随着矿房的开挖,矿体上盘地表区域发生了沉降,下盘地表区域发生了隆起,第一水平开挖地表位移变化区域沿矿体走向扩展,第二、三水平开挖地表位移变化区域增大区域不明显,沉降敏感区域位移值呈增长趋势。
- 卢宏建梁鹏李嘉惠
- 关键词：硬岩矿柱地表沉降
- 庙沟铁矿露天转地下开采爆破参数优化被引量：3
- 2015年
- 为给庙沟铁矿露天转地下开采设计提供最优的爆破参数,结合矿山设计的具体情况,在选定爆破抵抗线长度为1.8 m的基础上,以孔底距为主要参数,对地下开采无底柱分段崩落法的爆破参数设计了4个方案。对设计的4个中深孔爆破方案分别进行了数值模拟计算和爆破效果的综合评价分析。数值模拟结果表明,4个方案的爆破有效应力均能达到矿岩破碎的效果,孔底距长度对爆破有效应力值没有显著影响。以炸药成本、采幅、适宜块度率为评价爆破效果的主要因素,通过模糊综合评价,得出矿山的最优爆破参数是孔底距为2.52 m,为矿山的施工提供了数据依据。
- 张亚宾甘德清卢宏建侯永康
- 关键词：无底柱分段崩落法爆破参数优化数值模拟
- 金属矿山采区垮冒溜井加固关键技术研究被引量：3
- 2015年
- 金属矿山采区溜井是矿山运输的重要环节,其能否安全运营直接影响到矿山的出矿效率。以典型铁矿山垮冒溜井为工程背景,采用现场调查的方法,在总结分析采区溜井使用现状与破坏形式的基础上,提出了搭建渣面工作平台的加固方案,并确定了加固参数与施工工艺,方案实施后应用效果与经济效益良好,对类似工程有指导和借鉴意义。
- 李成合卢宏建
- 关键词：金属矿山
- 金属矿山露天坑尾砂胶结充填治理被引量：16
- 2017年
- 以石人沟铁矿露天采坑为工程背景,采用理论分析与数值模拟联合手段,提出了利用地下三期富余的尾砂胶结充填治理露天采坑的合理方案。给出了各等级充填料浆灰砂比和浓度、充填总高度、阶段高度、分层高度、不同阶段充填料浆灰砂比等方案结构参数确定的方法与原则,制定了充填治理过程中的安全控制措施。确定了露天采空区充填料浆灰砂比为1∶8、1∶10、1∶20 3个等级,料浆浓度为70%,充填高度为80 m,阶段高度为20 m,分层高度为1.5 m;4个阶段充填料浆灰砂比为1∶8、1∶8、1∶10、1∶20。方案实施后既能消除露天采坑安全隐患问题,又能避免尾矿库建设难题,也为露天采坑的恢复治理奠定了基础。
- 卢宏建梁鹏杜英男李圣
- 关键词：露天坑正交试验有限元分析
