张英
- 作品数：24 被引量：185H指数：8
- 供职机构：北京科技大学资源工程学院更多>>
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- 相关领域：矿业工程环境科学与工程建筑科学天文地球更多>>
- 硬岩脆性指标与弹性应变能关系初探被引量：7
- 2019年
- 为探讨硬岩脆性指标与弹性应变能之间的关系,采用侧向应变差法确定起裂应力,以岩石起裂应力和峰值强度为桥梁,基于断裂力学理论和能量理论解释了脆性指标与弹性应变能内在的联系,并从两种岩石单轴压缩试验中构建了脆性指标与弹性应变能之间的函数关系.结果表明:脆性指标B_(13)、B_(14)与起裂弹性应变能(单变量)符合幂函数关系,脆性指标B_(15)、B_(16)与起裂弹性应变能(单变量)符合幂函数或线性函数关系,脆性指标B_(13)、B_(14)、B_(15)和B_(16)与峰值弹性应变能(单变量)之间无明显函数关系;新定义的脆性指标可由起裂和峰值弹性应变能(双变量)获得,或由起裂弹性应变能(单变量)获得,脆性指标与峰值弹性应变能关系式的构建,对于研究岩爆倾向性具有重要意义;根据新定义的脆性指标,利用两种岩石算例验证表明,采用起裂弹性应变能的岩石脆性指标计算方法具有一定的可靠性.通过这一研究,为岩石脆性指标与起裂弹性应变能关系的确定提供了一种新方法.
- 张英郭奇峰郭奇峰蔡美峰
- 关键词：硬岩单轴压缩试验
- 循环荷载下花岗岩应力门槛值的细观能量演化及岩爆倾向性被引量：8
- 2019年
- 为研究三轴循环加卸载条件下三山岛花岗岩细观能量演化规律,采用颗粒流理论确定了花岗岩的应力门槛值(起裂应力σci、损伤应力σcd和峰值强度σf),研究了应力门槛值对应的边界能、应变能(线性接触应变能和平行黏结应变能)、耗散能(摩擦能和阻尼能)、动能随围压变化的规律,并从能量角度建立了岩爆倾向性评价指标Wx.结果表明:三山岛花岗岩不同围压下相应的σci/σf位于37. 0%~44. 8%区间,σcd/σf位于81. 2%~89. 0%区间,随着围压的增大,起裂边界能、应变能和耗散能呈线性关系增加,损伤(峰值)边界能、应变能和耗散能呈指数关系增加;其中耗散能受围压影响最为敏感,增幅倍数最大,其次是边界能,最后为应变能.围压对起裂应变能比例影响不大,损伤和峰值应变能比例随围压增大缓慢减小,峰值应变能比例下降幅度最大.基于岩爆倾向性评价指标Wx可知,当围压在20 MPa内,三山岛花岗岩岩爆倾向性相对较小;当围压达到30 MPa时岩爆倾向性开始迅速增加.研究成果为岩爆倾向性的评价提供了新的参考指标,进一步为井下岩体工程的稳定性研究提供了新思路.
- 张英苗胜军苗胜军郭奇峰
- 关键词：岩爆倾向性颗粒流模拟
- 多手段物探技术在露天矿山边坡地质勘探中的应用被引量：13
- 2019年
- 为确定露天矿山边坡地质体的地下分布和形态,采用多手段物探方法(AGI高密度电阻率法和EH4大地电磁法)对露天矿山边坡进行了地质探测研究,充分利用AGI高密度电阻率法的抗干扰能力强、浅层测量精度高和EH4大地电磁法探测深度大、覆盖范围广的优点,较为准确地探测出矿山边坡地质构造情况。结果表明:该矿区西部边坡赋存两组大的断层构造,且构造带较宽,次生构造也较发育,富含水区域面积大、深度较深,对矿山边坡的整体稳定性具有不利影响。探测结果可为后续矿山开采设计和安全生产提供有力保障。
- 黄正均张英任奋华任奋华张磊
- 关键词：高密度电阻率法大地电磁法地质勘探边坡稳定
- 基于三维“O”型圈的采空区多场分布特征数值模拟被引量：32
- 2017年
- 为进一步研究综放采空区的多场分布特征,以大兴矿N2-706工作面为例,构建"双三"模型,即优化三维"O"型圈采空区冒落非均质多孔介质数学模型及"U"型通风方式下的三维综放采空区物理模型,重点考虑了采空区垂直方向上的孔隙率变化,并实现了孔隙率的三维可视化。运用Fluent软件加载自定义UDF对采空区气体压力分布、漏风场及氧气、瓦斯分布情况进行了数值模拟,得出与实际情况相吻合的采空区气体压力分布、合理漏风量范围内的风流场分布,其中重点分析瓦斯体积分数分布规律。结果表明:考虑三维孔隙率的数值模拟结果收敛性更好,采空区瓦斯的积聚现象不仅出现在采空区顶部,在距底板20~25 m高度的位置就大量上浮,且呈现高体积分数瓦斯积聚分布的特征规律。
- 高光超李宗翔张春张英李杰吴邦大
- 关键词：矿山安全瓦斯分布
- 采空区不同瓦斯抽采方法与自燃合理平衡的数值模拟被引量：23
- 2015年
- 为了研究和解决西铭矿在生产中由于瓦斯抽采方法的不同可能引起采空区自燃以及瓦斯爆炸等重大安全隐患问题,构建了高位巷、埋管和高低位钻孔瓦斯抽采方法下的非均质多孔介质三维模型。利用非线性渗流定律、通用控制方程和自定义的函数进行解算,结果表明:高位巷、高低位钻孔抽采流量与抽采氧气浓度近似呈正比函数关系,埋管抽采流量与氧化带宽度呈指数函数关系;高位巷、高低位钻孔随着抽采流量的增加抽采效率反而降低,抽采总量增加,埋管抽采位置在距工作面35m处、抽采流量为20m3/min能很好解决上隅角瓦斯超限问题。根据模拟结论:采用立体联合瓦斯抽采方法既能满足抽采要求又能有效控制采空区自燃现象。
- 王继仁张英黄戈郝朝瑜张春华
- 关键词：采空区自燃三维模型数值模拟
- 信息化时代土木工程国际化教学模式的探索
- 2023年
- 信息化时代下,国内的国际化网络教学资源严重落后于实际需求。对此北京科技大学防灾减灾梯队在土木工程防灾减灾领域,针对灾害突发性强与破坏力大的特点,以工程建设与防灾实践为导向,开展了基于国际视野信息化的创新培养模式的探索与实践,通过建立国际协作中心与专家库,引入国际防灾领域名师资源,录制讲座、教学和实验视频,开展便利的线上国际间学术交流,实现学生与海外专家互动,受灾情况实时模拟,成果显著,将“一带一路”国家学生的国际交流提升到新的层次,实现了信息化时代背景下的土木工程人才培养机制的突破创新。
- 宋波徐怀兵徐怀兵张英
- 关键词：信息化教学国际交流合作
- 高位抽采下近距离煤层采空区复合致灾数值模拟研究被引量：3
- 2016年
- 从煤矿井下安全生产的角度出发,以西铭矿近距离煤层采空区的特点为例,建立了一种高位巷抽采下近距离煤层采空区三维模型。通过Ansys Fluent对采空区气体流动控制方程和非均匀瓦斯释放源项、浮煤耗氧源项进行三维稳态解算发现,随着高位巷抽采流量的不断增大,抽采瓦斯总量逐渐升高,抽采浓度和抽采效率逐渐降低,在抽采流量升至30 m3/min后,所有变化趋势变缓。上部邻近煤层高氧浓度富集区不断增大,下部遗煤处无明显变化。研究表明,采用抽采流量都为20 m3/min的高位巷与上隅角埋管相结合的瓦斯抽采方法能有效控制采空区复合致灾隐患。
- 李冬辉郝朝瑜王雪峰张英黄戈
- 关键词：高位巷采空区三维模型数值模拟
- 半“O”型冒落采空区注CO_2防灭火的数值模拟被引量：18
- 2015年
- 为确定采空区注入CO_2防灭火的相关技术参数,研究注CO_2过程中多组分气体浓度场分布、扩散及自燃温度场变化的规律,基于实测数据,建立采空区非均质多孔介质3D数值模型。运用FLUENT软件,解算按半"O"型圈描述冒落岩层碎胀系数分布的数学公式、通用控制方程、遗煤耗氧与放热公式。模拟结果表明:未注入CO_2时,CO_2浓度及O_2浓度随距工作面距离的增加而逐渐降低,采空区最高温度出现在回风侧;注入CO_2时,CO_2浓度随着注入口距工作面距离的增加和注入量的增大而逐步升高,O_2浓度则反之。采空区CO_2注入口的最佳位置在进风侧距工作面20~30 m处,合理注入流量为540~720 m^3/h,此时采空区氧化带最大宽度稳定在64 m,最高温度下降13℃。模拟结果与现场标志气体监测数据相符。
- 王继仁张英郝朝瑜
- 关键词：采空区温度场注CO2数值模拟
- 多场耦合作用下瓦斯与煤自燃协同预防数值模拟被引量：11
- 2018年
- 为解决某综放面采用顶板巷与上隅角联合抽采方式可能引起的煤自燃及瓦斯爆炸等重大安全隐患问题,采用数值模拟从瓦斯、氧气体积分数分布特点和温度场角度综合分析合理顶板巷位置与抽采流量,为协同预防瓦斯和煤自燃复合灾害提供指导。结果表明：抽采口、上隅角瓦斯体积分数随抽采流量增加而降低;抽采流量100m3/min是影响氧化带宽度变化幅度的拐点;抽采流量对采空区最高温度的影响较大,对高温范围宽度影响较小;综合确定合理顶板巷位置为内错回风巷15 m,合理抽采流量为100-150 m^-3/min;现场应用表明该方案既能解决瓦斯超限问题,又能有效控制煤自燃威胁,表明数值模拟具有较好的可靠性。
- 邸帅王继仁郝朝瑜李冬辉张英
- 关键词：安全工程数值模拟
- 铁尾矿砂对喷射混凝土力学特性影响的试验分析被引量：8
- 2019年
- 为研究用铁尾矿砂取代自然砂配制的混凝土的力学特性,设计了6种配比方案共计14次试验,分别进行了塌落度试验、初凝时间试验、试块密度试验、抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验,并对各配比混凝土浇筑养护28d的试块进行SEM电镜扫描分析。结果表明:用铁尾矿砂作为细骨料加入混凝土配比中,当铁尾矿砂占总体细骨料(铁尾矿砂和自然砂之和)的比例为20%时,混凝土的和易性、凝结时间最优,块体密度最大,耐久性最好,但这一比例超过20%后,其和易性、耐久性等逐渐降低,电镜扫描结果很好的证实了混凝土的力学强度变化规律。最佳水灰比、灰砂比、外加剂掺量以第8次配比最优,以配比二的混凝土其抗压强度最大;配比二的混凝土其1,3,7d抗压强度和抗拉强度均最高,且其抗拉强度7d与28d相比相差不大,符合喷射混凝土性能的最优要求。试验结果表明,铁尾矿砂用于喷射混凝土的制备可以有效提高其性能特性,其中以配比二方案最优。
- 黄正均张英任奋华任奋华张磊
- 关键词：铁尾矿砂力学特性喷射混凝土电镜扫描
