牛雷雷
- 作品数：26 被引量：183H指数：7
- 供职机构：东北大学资源与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金教育部科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程文化科学理学更多>>
- 摆锤冲击加载下砂岩中应变率动力特性的试验研究被引量：15
- 2014年
- 利用摆锤冲击加载SHPB试验装置，通过改变摆锤锤头的形状和控制锤头的冲击速度，以获得较为理想的加载波形，进行岩石动态压缩试验和动态巴西盘试验，测试砂岩试样的动态抗压强度和抗拉强度，并分析砂岩试样的抗压和抗拉强度随摆锤锤头冲击速度的变化规律。动态抗压强度试验过程中岩样破裂时的应变率为100～102/s，这是人们通常认为的中应变率范围，动态巴西盘试验时试样中心拉应力所对应的加载速率为100～400 GPa/s。测得砂岩试样的动态抗压和抗拉强度都随着摆锤冲击速度的增大而增大，表现出一定的应变率相关性。巴西盘试样最终沿着加载直径方向破坏成两半，但是试样和入射杆、透射杆接触面处的“V”字型破坏区随着冲击速度的增大而趋于明显。摆锤冲击加载的优势在于能够直接获得岩石分离式霍普金森压杆（SHPB）试验所需的理想的入射波形，该装置为测试中应变率条件下岩石的强度和破裂过程提供了一种试验手段。
- 牛雷雷朱万成李少华李帅于淼
- 关键词：岩石力学
- 不同含水状态砂岩分级加载蠕变变形特性研究被引量：9
- 2021年
- 针对矿山开采过程中矿柱在长期地应力作用下发生的蠕变破坏受其含水状态影响的问题,利用岩石蠕变-冲击试验机,开展了干燥、饱水和浸水状态下的砂岩分级加载蠕变试验。超声波特性能够反映岩石内部结构和力学特性,因此基于超声波测试分析含水岩石蠕变过程中的声学特性,探索水对岩石力学特性弱化作用机理;研究含水状态对岩石蠕变破坏特性的影响,揭示含水矿柱蠕变破坏前兆和时间规律。基于干燥和饱水砂岩分级加载蠕变过程超声波测试,讨论了加载过程中超声波波速、主频和幅值的变化规律。结果表明:随着应力水平增加,干燥和饱水砂岩的主频及幅值都在降低,出现“频率漂移”现象,砂岩饱水后表现出低通滤波特性;与干燥状态下的砂岩相比,饱水状态使其损伤量增大。初始含水状态影响蠕变变形量和变形速率,浸水砂岩和饱水砂岩破坏的时间和应力水平低于干燥试样;试样破坏前都有蠕变应变从缓慢增大到急剧增大的一个拐点,蠕变应变过了拐点后0.5 h之内试样破坏。干燥、浸水和饱水岩石蠕变破坏模式分别为X型破坏、整体破碎为多块和沿轴向张拉破坏。
- 刘洪磊宋旭牛雷雷刘溪鸽
- 关键词：浸水试验
- 不同龄期砂浆全长黏结锚杆中应力波传播的试验研究
- 2021年
- 利用激振锤冲击锚杆激发应力波,研究不同龄期砂浆全长黏结锚杆中的应力波传播规律。基于应力波在全长锚固锚杆中的传播试验,测得速度和幅值随着锚固剂养护龄期增长而衰减,养护龄期14d内,波速和幅值衰减程度急剧下降,在3d时达到最大,14d后波速和幅值衰减程度维持稳定。由不同龄期条件下的应力波频谱分析可知,随着养护龄期的增长,同一波形中能量占比的变化趋势保持不变,但是高频谐波所占能量的比例增大;能量占比曲线交叉点向低频移动,总能量衰减趋于稳定。在拉拔过程中,随着拉拔力的增大,锚固系统中应力波波速略有上升,应力波幅值衰减程度减小,各谐波幅值差异值也随之减小。基于应力波在含缺陷锚固锚杆中传播的试验,发现应力波波速和幅值的衰减幅度可以用于评价锚固效果,进而用于评估锚固施工质量。
- 秦超牛雷雷朱万成张乃源
- 关键词：养护龄期应力波
- 动态扰动下顶板块体失稳冒落研究综述被引量：1
- 2023年
- 巷道、采场等地下开挖空间周边围岩的次生结构面发育,岩体极易被切割成多个独立岩块,并在准静态地应力或外界动力扰动作用下发生滑动冒落.针对准静态条件下的顶板失稳冒落问题,研究的重点在于结构面的扩展分析以及块体系统的受力平衡条件分析.对于动态扰动条件下的顶板岩块滑动失稳问题,不仅涉及到应力波促进下的裂隙扩展问题,还与块体系统中应力波的传播规律和应力波影响下岩块动态受力条件有关.本文分别从静态条件下与动态扰动条件下两个方面总结了顶板岩块稳定性相关研究.目前针对静态条件下的顶板块体稳定性研究已经形成了诸多较为成熟的理论体系;而对于动态扰动条件下的块体稳定性的研究主要还是集中于块体系统内部应力波传播过程的分析,忽略了对顶板岩体受扰过程中裂隙扩展和应力失衡的分析.因此,针对顶板岩块动态失稳问题的研究尚不能揭示冒落机理,而该研究的难点在于“揭示动态扰动诱发块体失稳的本质机理”.最后,介绍了课题组针对动态扰动下顶板块体滑动失稳问题开展的一系列实验与数值模拟研究,揭示了不同方向动态扰动作用诱发顶板块体滑动失稳的机理,为地下矿山冒顶灾害的防控提供一定的理论参考.
- 朱万成代风任敏关凯牛雷雷董航宇
- 关键词：节理岩体顶板冒落关键块体
- 围岩瞬态卸荷应力及塑性区分布的有限元分析被引量：3
- 2014年
- 深部地下工程围岩卸荷导致的拉伸破坏是一个常见但没有得到充分研究的科学现象.将卸荷视为动态力学过程,基于连续介质弹塑性力学理论,运用有限元软件COMSOL Multiphysics对围岩瞬态卸荷破坏成因进行初步探究,建立了围岩瞬态卸荷塑性力学模型.研究结果表明:开挖将在围岩中激起强烈的卸载扰动,应力场的重新分布是由动力响应过渡到静力作用的动态过程.瞬态卸荷将导致开挖自由面附近产生拉应力.尽管拉应力时间短、幅值低、范围小,但由于岩石抗压不抗拉的特性,在高地应力条件下,拉应力可导致围岩产生拉伸破坏.分析表明横向惯性作用可能是导致这一现象的原因之一.
- 魏炯朱万成牛雷雷魏晨慧
- 关键词：岩石力学开挖瞬态卸荷塑性
- 金属矿山多矿柱承载与失稳破坏研究被引量：13
- 2022年
- 金属矿空场法开采遗留了大量采空区,尤其是近地表的采空区群具有重大的安全隐患,是矿山安全的危险源之一。采空区的稳定性与矿柱的承载及失稳破坏密切相关,在采空区垮塌过程中,多个矿柱间的载荷传递效应可能诱发相邻矿柱的连锁性失稳破坏,从而造成采空区群大规模失稳坍塌。因此对单矿柱稳定性研究方法、多矿柱载荷传递行为及失稳破坏机制等进行了归纳总结,相关研究成果表明:当前针对多矿柱载荷传递行为的相关研究较少,载荷传递机制尚不清楚,难以实现对多矿柱连锁性失稳破坏行为的预测;应该着眼于矿柱之间以及多矿柱与围岩体之间的相互作用,以便于深刻揭示多矿柱系统的承载与失稳破坏机制。介绍了多矿柱承载与失稳破坏机制方面的相关研究成果,可以为防控大规模空区群失稳灾害提供参考。
- 朱万成董航宇刘溪鸽牛雷雷代风关凯
- 关键词：相互作用失稳破坏
- 基于PBL理念的凿岩爆破课程思政探索
- 2023年
- 凿岩和爆破是金属、非金属矿山生产的基本手段,同时凿岩爆破课程也是采矿工程专业的一门重要专业基础课,承担着为采矿工程本科生传递思政教育的责任和义务。基于PBL理念的凿岩爆破课程思政,以凿岩爆破课程为载体,以立德树人为根本,以培养具有社会责任感、使命感和专业素养的采矿工程本科生为目标,以问题为导向,以线上线下相结合的教学方式为手段,建设课程思政素材库,深入挖掘思政元素,实现思政教学和专业教学的有机结合,在采矿专业知识传授的过程中,实现价值引领。
- 牛雷雷陈庆凯何荣兴徐世达
- 关键词：凿岩爆破PBL专业教学
- 基于损伤力学理论的脉冲压裂模型及模拟研究被引量：1
- 2016年
- 脉冲压裂是一种新型的压裂增透技术,具有起裂压力低、压裂区裂纹扩展效果好等优点,更适用于非常规气体开采。首先,基于损伤力学理论和流固耦合理论建立了脉冲水压致裂的力学模型及其数值求解方法;其次,通过与已有实验的对比验证了本文所建压裂模型及其数值求解的正确性;最后,通过数值模拟初步研究了脉冲压裂频率、煤岩体力学参数(Biot系数)对压裂效果的影响机理。结果表明:1)脉冲角频率对最终裂纹扩展形态及扩展面积的影响较小,并非频率越大对压裂越有利;2)裂纹长度随Biot系数增加而增长,Biot系数对压裂效果的影响显著。
- 盖迪朱万成魏晨慧牛雷雷
- 关键词：流固耦合有效应力数值模拟
- 加载速率对砂岩破碎及能耗特征的影响被引量：4
- 2017年
- 为了研究应力波加载速率对岩石破碎与能量利用效率的影响,利用杆件纵向撞击面局部变形的非线性模型设计了5种不同曲率半径的锤头,获得了非等入射能与等入射能条件下不同加载速率的入射应力波,并对红砂岩进行了冲击试验.结果表明:随着应力波加载速率的增大,砂岩试样破碎块度的分形维数呈近似线性增长关系.在加载速率相同的情况下,砂岩试样破碎块度的分形维数随入射能的增大而增大.随着入射应力波加载速率的增加,破碎能耗密度增大.在加载速率相同的情况下,入射能越大岩石破碎能耗密度越大.在非等入射能条件下,岩石破碎过程中的能量利用率随着入射能的增大呈明显的下降趋势.实际生产中最优的应力波形必须综合考虑破岩效果和能量利用率等因素.
- 李少华朱万成朱万成牛雷雷
- 关键词：岩石破碎
- 应用岩石力学课程思政教学改革探究与实践被引量：3
- 2022年
- 采矿工程是人类走向深部的先行者,应用岩石力学课程作为为采矿提供安全技术保障的学科方向,随着“四深”战略的实施和推进,其作用变得更为重要和突出。在此背景下,也给采矿工程人才培养提出新的挑战。通过进行课程思政教学改革,使爱国主义教育、情感教育、意志道德教育贯穿课堂,使专业课程与思政课程同向同行,形成合力,培养当代大学生的责任感与使命感,落实高校教育立德树人的根本任务。
- 刘洪磊朱万成侯晨牛雷雷
- 关键词：教学改革采矿工程
