辽宁工程技术大学力学与工程学院
- 作品数：1,747 被引量：8,440H指数：33
- 相关作者：梁冰王学滨李忠华唐巨鹏孙可明更多>>
- 相关机构：辽宁大学物理学院河北科技大学建筑工程学院辽宁大学环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划辽宁省自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程理学更多>>
- Si_(n)团簇/石墨烯(n≤6)结构稳定性和储锂性能的第一性原理计算
- 2021年
- 目前,硅/碳复合材料是锂离子电池最有潜在应用前景的高容量负极材料之一,硅与碳材料的界面状态是影响其电化学性能的重要因素.本文在作为碳材料结构单元的石墨烯表面构建了Si_(n)(n≤6)团簇,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法研究了Si_(n)团簇/石墨烯(Si_(n)/Gr)的几何构型、结构稳定性和电子性质.结果表明,当Si原子数n≤4时,Si_(n)团簇优先以平行于石墨烯的二维构型沉积在石墨烯表面,当n≥5时,Si_(n)团簇优先以三维立体构型沉积在石墨烯表面.随着n的增大,Si_(n)团簇在石墨烯表面的热力学稳定性显著降低,两者之间的界面结合减弱,并且伴随着Si_(n)团簇与石墨烯之间的电荷转移也越来越少.同时还研究了Si_(n)/Gr复合构型的储锂能力,Li原子主要存储在Si_(n)团簇临近的石墨烯表面和Si_(n)团簇周围,Si_(n)团簇与石墨烯复合形成的协同作用增强了Li原子吸附的热力学稳定性.当n≤4时,存储2个Li原子有利于提高xLiSi_(n)/Gr体系的热力学稳定性,继续增加Li原子数x会导致稳定性降低;当n≥5时,稳定性随着Li原子数x的增多而逐渐降低.
- 沈丁刘耀汉唐树伟董伟董伟孙闻王来贵
- 关键词：石墨烯
- 六道江矿井煤层冲击地压危险性数值模拟
- 永安矿业(集团)公司六道江井地质构造复杂,且已经进入深部开采阶段,煤体采动所形成的矿压对安全生产造成较大威胁。为预测该矿冲击地压危险性的程度,对其煤层进行冲击地压危险性数值模拟,分析了煤层在自重应力场和构造应力场下水平应...
- 朱丽媛李忠华唐治
- 关键词：冲击地压危险性应力集中数值模拟
- 文献传递
- 基于DIC粗-细搜索方法的单向压缩砂样的侧向变形观测研究被引量：7
- 2013年
- 基于粒子群优化算法及Newton-Raphson迭代方法的数字图像相关粗-细搜索方法,该文观测了单向压缩砂样变形破坏过程中的变形场及侧向位移的分布及演变规律。该方法对于应变达到10%~15%时适用,对于位移的大小没有限制。研究发现,当载荷不大时,砂样的变形就变得不对称、不均匀,砂样一侧呈弧形,而另一侧呈S形。当狭窄的应变局部化带出现之后,在砂样两侧位于相同高度上,有的测点的水平方向位移发生了加速。位移矢量增量的演变经历了4个阶段：第1阶段为均匀的压缩变形阶段;在第2阶段,应变不均匀分布区内部的位移增量呈现连续的变化,属于非均匀的变形阶段;在第3阶段,应变局部化带两侧的点向相反的方向运动,而带内的位移增量基本向下;在第4阶段,应变局部化带一侧的点快速沿带发生错动,而另一侧的位移增量则不明显。随后,宏观剪切裂纹面马上形成。
- 王学滨杜亚志潘一山张春野
- 关键词：侧向位移非均匀性数字图像相关方法
- 辛安煤矿1402工作面临空窄煤柱采掘响应及动态加固被引量：1
- 2020年
- 随着我国煤炭资源去产能整合煤矿的增多,复采工作面临空窄煤柱采动失稳问题日益凸显,已严重制约矿井安全高效生产。为此,针对辛安煤矿复采1402工作面辅运巷道5号钻场临空窄煤柱稳定性控制的工程难题,运用数值模拟与理论分析相结合的方法,探究5号钻场临空窄煤柱稳定性采掘扰动响应特征,提出5号钻场临空窄煤柱动态注浆加固技术方案并开展现场应用和效果检验。研究结果表明:1402工作面辅运巷道掘进对5号钻场临空窄煤柱稳定性影响较小;在1402工作面回采期间,距5号钻场18~6 m范围,临空窄煤柱集中垂直应力由非对称马鞍形分布逐渐过渡为拱形分布;距5号钻场6m时,临空窄煤柱承载叠加垂直应力超过煤体强度,塑性区完全贯通,极易破坏失稳;现场采用MP364型注浆材料及专用注浆设备对5号钻场临空窄煤柱前后5 m区域进行加固,动态注浆始终超前工作面10 m,通过深孔窥视和气体监测手段验证临空窄煤柱良好的封堵固化效果,保障了工作面安全回采,为我国整合矿井类似条件下煤柱稳定性控制提供借鉴和参考。
- 汪北方梁冰刘维张晶迟海波刘亚辉
- 关键词：复采工作面
- 受冻融循环作用的砂岩宏观变形特征研究被引量：2
- 2020年
- 冻融循环作用是砂岩风化的重要影响因素,研究冻融循环条件下砂岩的变形破坏规律对寒区岩石文物保护具有重要意义。对不同含水状态含层理及完整砂岩展开冻融循环试验,研究冻融循环条件下不同含水状态砂岩冻融变形破坏规律,在冻融循环过程中实时测定6种状态岩样的应变变化过程。结果表明:含水岩样变形主要包括温度效应造成的热胀冷缩变形和水分结冰膨胀造成的冻胀变形,干燥岩样冻融过程中微变形以"冷缩"为主要特征,温度应力是造成破坏的主要原因。热胀冷缩变形受岩样自身颗粒成分和颗粒组成非均匀程度影响,所以含层理岩样比完整岩样热胀冷缩变形大,而含水率越高冻胀变形越大。
- 王来贵高晗郭子钰丁盛鹏
- 关键词：冻融循环裂隙
- 煤矸石中重金属元素对地下水污染探讨
- <正> 重金属污染与其它类型的污染物相比具有隐蔽而不易被人们察觉、难以降解且移动性较差等一系列特殊性,成为环境中永久的污染物。更严重的是环境中重金属污染物可以被其介质中的生物所浓缩、富集,成为环境中不断积累的污染物,通过...
- 白国良梁冰
- 文献传递
- 加卸载作用下裂隙岩芯渗透性变化规律研究被引量：3
- 2017年
- 针对光滑平行板裂隙加载渗流规律难以准确反映实际工程裂隙岩体卸荷渗流特性的问题,利用水力压裂方法制作了天然岩芯裂隙,开展了裂隙试件受轴压、围压加载和卸载作用的渗流试验,并将裂隙试件的CT扫描图像导入ABAQUS软件,对粗糙裂隙受载时的应力和变形规律进行了数值模拟。结果表明:裂隙面的法向应力是影响裂隙渗流的主要因素;在加载阶段,粗糙裂隙面受载产生接触应力致使接触部分产生变形和破坏,裂隙接触刚度增大,裂隙宽度非线性减小,渗透率降低速率越来越小;在卸载阶段,弹性变形逐步恢复,裂隙宽度缓慢增加,渗透率先缓慢增大,当载荷卸到一定值后,在孔隙压力作用下裂隙张开、渗透率突然增大。研究结果表明了粗糙裂隙与光滑平行板裂隙对载荷敏感性不同的机理,反映了实际工程裂隙岩体卸荷渗流特性。
- 辛利伟孙可明李天舒
- 关键词：裂隙岩体渗透率应力历史流固耦合
- 温度作用下煤体裂隙演化规律数值模拟及声发射特性研究被引量：9
- 2015年
- 温度的作用会在煤体上产生热应力,进而引发煤体的裂隙发育乃至引发破裂,有利于瓦斯的抽采.利用RFPA有限元软件模拟加温热处理时煤体的破裂过程,观察不同温度下煤体破裂的裂纹裂隙发展规律.采用声发射的试验方法对不同围压下温度改变时煤体内部裂隙发展进行细微观察并与RFPA数值模拟结果进行对比.研究结果表明:温度改变产生的热应力能够使煤体温度升高,进而破坏原有割理系统产生新的裂隙裂纹;当温度达到一定值时,煤体内部孔隙裂隙发育扩展较为明显,形成主裂纹,有效渗透通道增加,降低煤体对气体分子的吸附能力,提高游离气体含量,渗透率明显提高.该研究可为预防瓦斯相关灾害和瓦斯的抽采提供理论参考.
- 张永利曹竹肖晓春秦豹徐军孙雅楠
- 关键词：裂隙煤热应力声发射
- 煤矸石淋滤液下渗污染地下水的数值模拟的分析
- <正> 当前,世界各国都非常重视地下水污染的问题。在我国,这个问题也十分突出。本文是针对煤矸石淋滤液对地下水污染的问题探讨其对地下水的污染机理,研究建立其耦合数学模型,并对此模型进行数值模拟,这对进行地下水质分析及弄清地...
- 陆海军梁冰肖利萍孙可明
- 文献传递
- 基于分区支承力学模型的综放工作面顶板矿压演化与压架预测被引量：4
- 2022年
- 为预测综放工作面压架灾害,在综放顶板分区支承力学模型基础上,提出了综放工作面大采厚顶板矿压演化计算方法和支架压架判据,编制了相应的计算程序,分析了综放工作面顶板矿压演化规律,研究结果表明:①综放工作面顶板矿压演化包括4个阶段,分别为缓慢增阻阶段、顶板断裂阶段、快速增阻阶段和失稳阶段。②缓慢增阻阶段顶板沉降量小,支架增阻量小,顶板来压不强烈;快速增阻阶段顶板沉降量大,支架增阻显著。③顶板断裂阶段是矿压从缓慢增阻向快速增阻转变的过渡阶段。顶板煤壁前方断裂时,顶板的边界条件改变,顶板来压剧烈,支架增阻量大,易于引起安全阀开启,若顶板沉降量超过支架活柱允许压缩量,引发大面积切顶压架事故。④当工作面推进至断裂线处,顶板失稳,支架急增阻,若垮落覆岩作用于支架上的荷载超过支架额定工作阻力,安全阀开启,易于引发大面积压架事故。⑤支架额定工作阻力和初撑力设计应遵循的原则是:在缓慢增阻和快速增阻阶段,支架承担的荷载不超过支架额定工作阻力;在顶板断裂阶段,支架应具有足够的可压缩空间卸位让压;在失稳阶段,支架应具有足够的额定工作阻力承担垮落覆岩作用荷载。⑥酸刺沟煤矿6105-2综放工作面采用ZF15000/26/42四柱支承掩护式支架,初撑力10800 kN,支架额定工作阻力不足,易于发生大面积压架事故。
- 徐刚张春会张春会迟国铭范志忠范志忠
- 关键词：综放工作面
