刘文杰
- 作品数：50 被引量：111H指数：7
- 供职机构：安徽理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省“115”产业创新团队资助项目山西省科技重大专项更多>>
- 相关领域：矿业工程自动化与计算机技术医药卫生建筑科学更多>>
- 不同卸荷应力路径下煤样破坏特征实验研究被引量：6
- 2022年
- 现有对煤样破坏特征的研究存在力学参数测试较单一、应力加载方向局限性较大等问题,在反演真实地质情况下数值模拟效果存在偏差,并且对煤岩动力灾害和冲击倾向性判定是基于现场实验进行的宏观研究,对于真三轴不同卸荷应力路径下煤样的破坏特性机理研究较少。针对上述问题,以陕西彬长胡家河煤矿工程地质为研究背景,利用高频振动采集及孔内成像三轴动静载实验系统设计了3种不同卸荷应力路径下煤样真三轴实验,对煤样破坏特征、峰值强度特性、声发射响应特征和分形规律进行研究。结果表明:①3种不同卸荷应力路径下煤样破坏模式均为拉-剪复合破坏,煤样宏观裂纹的起裂破坏大多发生在强度相对较低的煤样中;各煤样均为轴向应力不断增加,各水平应力在逐渐降低的过程中为煤样提供了拉应力,导致不同卸荷应力路径下煤样各表面破坏形态显著不同。②3种不同卸荷应力路径下,峰值破坏阶段的应力存在明显差异,标准差达4.35 MPa,占峰值强度平均值的29.25%,当应力载荷超出3种应力路径峰值强度平均值14.87 MPa时,煤样均发生破坏。③在高静载作用下,煤样初始受载后孔隙压密,内部结构较均匀,无裂隙扩展使得在初始阶段损伤变量为0;在损伤稳定发展阶段,煤样内部孔隙达到极限状态发生破裂形成微裂隙,损伤变量为0.04~0.17;在加载过程中微裂隙迅速发育、扩展并汇集成裂隙网,煤样出现宏观破坏,煤样承载能力迅速下降,在损伤加速发展阶段损伤变量呈先急剧增加后平稳的趋势,最大损伤变量达1.0。当煤样受力失稳发生拉-剪破坏后,声发射能量出现突增现象;当声发射能量与损伤变量曲线交汇时煤样开始破裂,声发射能量与煤样破坏具有良好的耦合性。④在不同卸荷应力路径下,煤样分形维数越大,破碎程度越高。
- 蔚斐张通刘文杰谭辉杨鑫于祥
- 关键词：煤炭开采冲击地压卸荷应力路径声发射信号
- CH4和CO2及其多元气体在淮南C13煤中的吸附特性试验研究被引量：2
- 2019年
- 煤对CH4、CO2及其多元混合气体吸附量是CO2-ECBM技术的基础参数之一,也是评价CO2封存量和CH4产气量的基础。针对煤吸附混合气体试验繁琐、耗时长的问题,采用等温吸附试验分别实测了煤样对CO2、CH4及其混合气体的吸附等温线,并提出了混合气体吸附常数a、b与CO2体积分数的拟合方程,得出了CO2和CH4混合气体吸附量预测方法。主要结论如下:淮南矿区C13煤吸附CO2的平衡时间约为24 h,远高于对CH4的吸附平衡时间;C13煤对CO2的吸附能力是CH4的2倍以上。C13煤对混合气体的吸附量随CO2体积分数的增大而增大;吸附常数a、b值与二氧化碳体积分数符合二次函数关系,可根据拟合方程,结合朗格缪尔方程计算任意体积比的CO2和CH4混合气体吸附量。
- 张庆贺张庆贺刘文杰李宁
- 关键词：吸附等温线
- 矿井地下煤炭及煤矸石发电气化炉
- 本实用新型具体公开了矿井地下煤炭及煤矸石发电气化炉，该发电气化炉设置在井下煤层中，开挖有矿井大巷、操作巷、设备巷、运输巷，在矿井大巷中开挖有注气室，连接注气管至气化通道内，运输巷内安装有刮板输送机用于煤矸石输送，端头开挖...
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- 文献传递
- 一种模拟充填体压缩夯实试件制备模具
- 本发明涉及一种实验试件制备模具，具体公开了一种模拟充填体压缩夯实试件制备模具，包括主板结构、夯实结构两个部分组成：在底座内开有固定槽，四角焊接四根连接螺栓，将两块主侧板及两块副侧板插入固定槽内，且两块副侧板两端插入主侧板...
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- 文献传递
- 含水煤样动态拉伸能量演化与破坏特征试验研究被引量：10
- 2021年
- 为研究不同含水煤样动态拉伸变形破坏过程的能量耗散规律,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对不同含水煤样进行冲击加载下的动态劈裂试验,并结合超高速数字图像相关(DIC)试验系统对煤样动态拉伸破坏过程进行观测。基于试验结果分析,获得了煤样破坏过程能量耗散特性随含水率的变化规律,分析了含水率对破碎煤样分形维数的影响。研究结果表明,冲击载荷下应力波是煤样内部大量微损伤结构及原生孔隙、空隙损伤演化的主控因素,煤岩体破碎是一个能量吸收与耗散的过程,随着冲击载荷的增加煤样耗散能密度呈线性增大,但当入射能较小时煤样耗散能密度值相差不大;试样分形维数随加载气压的增加而增加,且增加速率有减小趋势,同种加载气压下,饱和煤样的分形维数最大,干燥煤样的最小;煤样破坏主要以拉伸劈裂为主,破坏裂纹沿加载方向发育,率先在圆盘中部起裂,随后萌生多条次生裂纹,次生裂纹随加载气压的增大而增多,低加载气压下,劈裂裂纹在煤样中的扩展时间较长,扩展速度较慢;基于数字图像技术发现冲击载荷下饱和煤样中部出现多个主应变集中域,且范围逐渐扩大最终沿径向发育贯通。
- 杨科魏祯窦礼同池小楼刘文杰张继强
- 关键词：能量耗散
- 真三轴单面临空下煤岩组合体冲击破坏特征试验研究被引量：11
- 2022年
- 煤岩复合承载结构所处的应力边界条件不同,冲击地压在巷道中的显现特征和前兆规律亦不相同。采用高频振动采集及孔内成像三轴动静载试验系统,开展了高静载和动静载耦合作用下煤岩组合体真三轴单面临空试验,分析了煤岩组合体界面处力学特征和强度条件,探究了不同应力边界下煤岩组合体的破坏形态、动力显现特征和声发射信号的演变规律。研究结果表明:(1)受煤岩变形相互制约的影响,交界面处砂岩强度被“弱化”。当界面处煤体裂隙尖端的应力大于“弱化”后砂岩强度时,裂隙将穿过煤岩界面发育至砂岩中,砂岩呈现出屈曲层裂、劈裂成板的破坏形态。(2)高静载作用下,煤岩组合体变形破坏特征和声发射信号具有明显的前兆规律,组合体发生承载失效前煤体局部颗粒弹射动能增大、弹射颗粒块度降低,声发射信号由“高频低能”向“高频高能”转变,组合体的破坏形态以剪切-张拉复合破坏为主。(3)受冲击动载影响,顶底板砂岩夹持作用减弱,煤体裂纹尖端应力得不到有效积聚,裂纹扩展到煤岩交界面时被阻隔,组合体以煤样的张拉破坏为主,声发射信号呈现出“高频高能”的特点,但大多集中在冲击破坏之后,导致组合体动力破坏难以预测。(4)与纯静载作用相比,虽然动静载耦合作用下静载水平较低,但煤岩组合体的抛射质量和抛射碎块的分形维数较大、平均破碎块度较小,说明动载对煤岩组合体的破坏起到了正向激励的作用,静载为煤岩体动力破坏提供了应力和能量条件。
- 杨科刘文杰刘文杰许日杰马衍坤
- 关键词：采矿工程冲击地压
- 地下水温压双检光纤传感器解调系统的研究
- 光纤传感器具有体积小、重量轻、抗干扰、抗腐蚀的优点，广泛应用于地质勘探、石油开采和矿山监测等领域，实现对温度、压力、振动等参数感知。但光纤传感器的解调设备存在价格昂贵、占用空间大、解调精度不高、稳定性不佳等问题。本文针对...
- 刘文杰
- 关键词：地下水温度检测硬件结构
- 文献传递
- 一种户外防雨雪配电箱柜
- 本实用新型公开了一种户外防雨雪配电箱柜，包括保护壳，所述保护壳外壁分别设置有四个挡板，四个挡板分别与保护壳的外壁呈三十度夹角，保护壳顶部外壁设置有集水槽，集水槽外壁分别设置有三个以上的排水孔，集水槽两侧外壁分别开有两个T...
- 刘文杰
- 文献传递
- 一种外钻内碎螺纹排渣底板高效钻孔钻头装置
- 本发明涉及一种外钻内碎螺纹排渣底板高效钻孔钻头装置。其核心技术方案为：一段中空圆柱状连接装置前部连接体与取芯钻头后部连接体连接，连接装置内圈与粉碎钻头后部通过螺纹连接，连接装置中间开有缺口作为排渣通道，粉碎钻头中间设计有...
- 陈登红汪一帆李顺顺葛宏港马东东王自成刘文杰胡慧敏
- 文献传递
- 一种连续压缩夯实充填体试件实验方法
- 本发明涉及一种充填体实验方法，具体公开了一种连续压缩夯实充填体试件实验方法，包括实验模具组装、基础试件制备、多层试件制备、单轴压缩实验、单轴蠕变实验五个步骤；充填体强度特性的指标主要是静态单轴抗压强度，但室内实验较少考虑...
- 杨科吕鑫刘帅魏帧赵新元张继强刘文杰池小楼
- 文献传递
