覆岩离层变形力学机理数值模拟研究 被引量：40

1

作者 苏仲杰 于广明 杨伦 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1287-1290,共4页

以研究覆岩离层受力状态及其发生机理为目的,采用RFPA岩石破裂分析系统,模拟研究位于采动后形成的压力平衡拱内岩层水平应力、垂直应力、剪应力集中位置及与初始应力的倍数关系,为覆岩离层产生位置、离层大小等研究和确定提供了重要的... 以研究覆岩离层受力状态及其发生机理为目的,采用RFPA岩石破裂分析系统,模拟研究位于采动后形成的压力平衡拱内岩层水平应力、垂直应力、剪应力集中位置及与初始应力的倍数关系,为覆岩离层产生位置、离层大小等研究和确定提供了重要的理论基础。 展开更多

关键词 覆岩离层 岩石破裂 数值模拟 平衡拱 应力集中 数值分析

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覆岩离层充填减缓地表沉降实验模拟研究 被引量：28

2

作者 赵德深 苏仲杰 +2 位作者 隋惠全 刘文生 范学理 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期571-575,共5页

以岩石力学、流体力学为基础，采用相似材料模拟手段，对覆岩离层充填减缓地表沉降机理进行了系统的实验室研究．揭示了覆岩内部离层产生和发展的时间与空间规律；探讨了浆液在离层空间的流动规律和存在状态，阐明了充填材料脱水后与注... 以岩石力学、流体力学为基础，采用相似材料模拟手段，对覆岩离层充填减缓地表沉降机理进行了系统的实验室研究．揭示了覆岩内部离层产生和发展的时间与空间规律；探讨了浆液在离层空间的流动规律和存在状态，阐明了充填材料脱水后与注浆压力的关系及其对减沉效果的影响作用；提出了浆液以钻孔为中心呈二向点源式流动特征，为解决实际工程问题提供了科学依据． 展开更多

关键词 离层注浆 地表沉降 模拟实验 覆岩离层充填

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采动岩体分形裂隙网络计算机模拟研究 被引量：27

3

作者 张向东 徐峥嵘 +1 位作者 苏仲杰 张树光 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期809-812,共4页

分形维数是描述采动岩体分形裂隙网络的重要参数之一。根据现场调查和观测的采动岩体的原始参数，利用离散单元法模拟分形裂隙网络，并求出分维值，进而验证和研究采动岩体分形裂隙网络的演化规律。该方法能够比较实时客观地确定采动岩... 分形维数是描述采动岩体分形裂隙网络的重要参数之一。根据现场调查和观测的采动岩体的原始参数，利用离散单元法模拟分形裂隙网络，并求出分维值，进而验证和研究采动岩体分形裂隙网络的演化规律。该方法能够比较实时客观地确定采动岩体分形裂隙网络的分维值。 展开更多

关键词 采动岩体 离散单元法 分维 计算机模拟

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覆岩离层变形力学模型及应用 被引量：19

4

作者 苏仲杰 于广明 杨伦 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期778-781,共4页

针对采动覆岩非同步弯曲而产生离层的特征及覆岩离层注浆减缓地表沉降新技术实施的急需,根据弹性力学理论,将离层岩层假设为岩板,研究其变形特性,真实地反映了离层岩板在水应平力和自重应力作用下变形的本质,并建立了岩板挠度的力学模型... 针对采动覆岩非同步弯曲而产生离层的特征及覆岩离层注浆减缓地表沉降新技术实施的急需,根据弹性力学理论,将离层岩层假设为岩板,研究其变形特性,真实地反映了离层岩板在水应平力和自重应力作用下变形的本质,并建立了岩板挠度的力学模型,其力学模型可推广应用于离层注浆条件下的离层岩板的挠度计算,为离层注浆新技术的应用提供可靠的理论基础。 展开更多

关键词 覆岩离层 水平应力 岩板挠度 力学模型

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节理岩体采动沉陷实验及损伤力学分析 被引量：22

5

作者 于广明 谢和平 +2 位作者 张玉卓 杨伦 苏仲杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期16-23,共8页

利用相似材料模拟实验,研究了考虑节理倾角单因素的岩体采动沉陷规律,总结出覆岩破坏模式和地表移动特征,并将节理看作初始损伤,利用损伤力学定性地研究了岩体移动量与节理倾角的关系。

关键词 节理岩体 采动沉陷 损伤 岩石力学 实验

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减缓地表沉降的覆岩离层注浆新技术的研究 被引量：18

6

作者 苏仲杰 刘文生 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2001年第4期21-24,共4页

较系统地介绍了覆岩离层产生的力学机理 ,分析了适合离层注浆控制地表沉降的地质采矿条件 ,探讨了充填物在离层空间的力学机理及离层充填注浆设备及注浆系统 。

关键词 覆岩离层 高层注浆 力学机理 评价指标 地表沉降 矿区

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粉质黏土的真三轴试验及强度特性研究 被引量：18

7

作者 代金秋 苏仲杰 +1 位作者 赵明超 项宇航 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2534-2540,2546,共8页

为研究复杂应力路径下粉质黏土强度特性,利用TSW-40型土壤真三轴仪,开展了不同试验条件下粉质黏土的真三轴试验。研究了真三维应力状态下粉质黏土应力-应变曲线变化规律,探讨了含水率、固结围压和中主应力比等试验条件对粉质黏土强度的... 为研究复杂应力路径下粉质黏土强度特性,利用TSW-40型土壤真三轴仪,开展了不同试验条件下粉质黏土的真三轴试验。研究了真三维应力状态下粉质黏土应力-应变曲线变化规律,探讨了含水率、固结围压和中主应力比等试验条件对粉质黏土强度的影响规律,对比分析了真三维应力状态下π平面上粉质黏土试验值与Mohr-Coulomb(简称M-C)强度准则和双剪强度准则的差异。研究结果表明:真三维应力状态下粉质黏土的广义剪应力-剪应变曲线主要表现为应变硬化型。粉质黏土强度随中主应力比和固结围压的增大而增大,随着含水率的增大而减小。π平面上粉质黏土的强度包络线随静水压力ζ的增大向外逐渐扩展,随含水率w的增大向内逐渐收缩。π平面上M-C强度极限线和双剪强度屈服极限线与试验值对比分析表明,M-C强度准则描述土体强度时结果偏小,采用双剪强度准则时结果偏大。 展开更多

关键词 粉质黏土 真三轴试验 广义剪应力-剪应变曲线 π平面 强度准则

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基于数值模拟的充填开采地表下沉系数分析 被引量：14

8

作者 苏仲杰 黄厚旭 +1 位作者 赵松 胡亚净 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2014年第2期98-102,共5页

充填开采是解放"三下"压煤的重要手段。为了研究充填体强度对充填开采时下沉系数的影响,本文以本溪彩屯矿的充填开采实践为基础,结合工程实际建立了FLAC3D数值模型并对充填开采地表下沉系数进行了模拟分析,得到了不同强度充... 充填开采是解放"三下"压煤的重要手段。为了研究充填体强度对充填开采时下沉系数的影响,本文以本溪彩屯矿的充填开采实践为基础,结合工程实际建立了FLAC3D数值模型并对充填开采地表下沉系数进行了模拟分析,得到了不同强度充填时对应的地表下沉特征和充填开采时充填体强度与地表下沉系数之间的一般关系。通过改变充填体弹性模量得到了相应的等效采厚比和地表下沉系数,通过多项式拟合建立了等效采厚比和地表下沉系数两者之间的函数关系,并给出了相关参数的参考值,为预测充填开采的地表下沉系数提供了依据。 展开更多

关键词 充填开采 等效采厚比 地表下沉系数 FLAC3D 多项式拟合

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立井罐道测斜仪的研制 被引量：13

9

作者 隋惠权 苏仲杰 刘文生 《阜新矿业学院学报》 1994年第4期38-41,共4页

本文简要介绍了立井罐道测斜仪研究中的几个关键性的技术问题；包括立井罐道的偏斜特点及形态．测斜仪的设计原理和测斜传感器的技术关键等。

关键词 测斜仪 传感器 竖井井筒 罐道

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粉煤灰充填离层空间物理力学机理实验研究 被引量：10

10

作者 苏仲杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期22-25,共4页

对离层注浆减缓地表沉降新技术中应用的充填材料粉煤灰的物理力学性质进行了测定 ,确定了注浆液的水灰比、粉煤灰的充填体积与存在离层空间体积的关系 ;通过相似模拟实验 ,确定了离层传递带的发展趋势、注浆离层的位置、粉煤灰在离层空... 对离层注浆减缓地表沉降新技术中应用的充填材料粉煤灰的物理力学性质进行了测定 ,确定了注浆液的水灰比、粉煤灰的充填体积与存在离层空间体积的关系 ;通过相似模拟实验 ,确定了离层传递带的发展趋势、注浆离层的位置、粉煤灰在离层空间存在的形态及范围、注浆与工作面推进的关系 ,证实了粉煤灰充填离层空间后对上覆岩层的支撑作用 ,为指导工程实践提供了重要的研究成果 . 展开更多

关键词 粉煤灰 离层空间 注浆 存在形式 支撑作用 充填材料 地表沉降 覆岩

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地层塌陷的灾害及其防治研究中的关键问题 被引量：7

11

作者 苏仲杰 于广明 杨伦 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 1997年第5期46-50,共5页

针对矿山开采沉陷的研究现状和生产实践的需要，提出了地层塌陷防治研究中拟解决的关键问题：岩体的工程属性、地层塌陷的力源、塌陷特征、防治措施，及解决途径；同时还论述了本学科的发展前景。

关键词 地层塌陷 安全防治 灾害 矿山

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压力平衡拱应力状态相似物理模拟研究 被引量：6

12

作者 杨正全 金永成 苏仲杰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第3期337-339,共3页

相似材料模拟是通过建立相似物理模型,观测研究难以用数学描述的系统特性,研究原型系统与模拟系统间相似特性的。模型与原型的区别,仅在系统要素的序结构和特征值有一定的比例大小,而支配系统特性的本质不变。从系统仿真角度上说,建立... 相似材料模拟是通过建立相似物理模型,观测研究难以用数学描述的系统特性,研究原型系统与模拟系统间相似特性的。模型与原型的区别,仅在系统要素的序结构和特征值有一定的比例大小,而支配系统特性的本质不变。从系统仿真角度上说,建立相似的物理模型,可称为相似物理仿真模拟。通过相似材料模拟,对压力平衡拱处岩层的水平应力和竖直应力的观测, 展开更多

关键词 压力平衡拱 应力状态 相似材料模拟 相似物理模型 水平应力 坚直应力 矿山压力

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重力型断裂面滑移的分形界面效应与动力学问题研究 被引量：4

13

作者 于广明 赵建锋 +1 位作者 计长飞 苏仲杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期204-209,共6页

提出断裂面上下盘靠重力作用而发生滑移──重力型断裂面滑移的分形界面效应唁动力学行为。研究了实地地质断裂面的分形性质：构造了具有自仿射分形件质的重力型断裂血滑移模型；利用物理模拟和数值模拟方法研究了重力型断裂血滑移的分... 提出断裂面上下盘靠重力作用而发生滑移──重力型断裂面滑移的分形界面效应唁动力学行为。研究了实地地质断裂面的分形性质：构造了具有自仿射分形件质的重力型断裂血滑移模型；利用物理模拟和数值模拟方法研究了重力型断裂血滑移的分形界面效应，建立了断裂面上下盘滑距与晰裂面分形维数的经验数量关系：研究了地质断裂面滑移的动力学行为，获得了断裂面滑移失稳的刚度准则。最后指出了该专题的研究方向。 展开更多

关键词 地质断裂面 分形界面效应 动力学 突变失稳 采矿 滑坡

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采空区充填控制覆岩沉降相似模拟 被引量：7

14

作者 苏仲杰 董春胜 +2 位作者 代金秋 佟利明 赵松 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期449-453,共5页

采用相似材料模拟实验方法,对采空区充填控制地表沉陷相似材料模拟实验,模拟工作面采空区充填控制地表及覆岩移动,采用3种不同强度充填材料充填开采推进过程中工作面采空区,观测地表及覆岩移动规律.得到了充填开采条件下地表及覆岩的移... 采用相似材料模拟实验方法,对采空区充填控制地表沉陷相似材料模拟实验,模拟工作面采空区充填控制地表及覆岩移动,采用3种不同强度充填材料充填开采推进过程中工作面采空区,观测地表及覆岩移动规律.得到了充填开采条件下地表及覆岩的移动规律,充填材料的强度与地表下沉系数的关系,采空区充填的空间与充填时间的关系,为解决采空区充填开采提供了科学依据. 展开更多

关键词 相似材料模拟 采空区充填 充填材料强度 地表下沉系数 覆岩沉降 沉降曲线 下沉盆地 下沉曲线拐点

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厚煤层条带法开采覆岩移动和变形规律模拟 被引量：6

15

作者 苏仲杰 商喆 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第10期1143-1148,共6页

为解决厚煤层条带开采覆岩移动和变形规律问题,采用相似材料模拟试验的方法对厚煤层三维条带综放开采进行研究,分析覆岩及地表的移动与变形规律,确定岩层内部的各移动角值,地表沉降系数等.研究结果表明:地表沉降呈现出走向、倾向主断面... 为解决厚煤层条带开采覆岩移动和变形规律问题,采用相似材料模拟试验的方法对厚煤层三维条带综放开采进行研究,分析覆岩及地表的移动与变形规律,确定岩层内部的各移动角值,地表沉降系数等.研究结果表明:地表沉降呈现出走向、倾向主断面相对称的下沉趋势,地表形成了单一均匀的下沉盆地;三维相似材料物理模型试验能够较全面地反映出原型覆岩的各种变形、移动、应力、应变的变化规律,为实际开采提供了可靠依据. 展开更多

关键词 相似材料模拟 地表沉降系数 覆岩沉降 沉降曲线 条带开采 移动角值

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非线性科学在矿山开采沉陷中的应用(续) 被引量：1

16

作者 于广明 杨伦 +3 位作者 王永岩 沈连山 苏仲杰 杜以利 《阜新矿业学院学报》 1997年第5期525-529,共5页

大量的研究表明,地质断裂面具有明显的统计分形性质,且表现为各向异性特征;进一步研究表明,地质断裂面是自仿射分形.为了模拟这种分形断层面对岩体采动沉陷规律的影响.我们首先构造了自仿射意义下的分形曲线,并在实验室使用相似材料模... 大量的研究表明,地质断裂面具有明显的统计分形性质,且表现为各向异性特征;进一步研究表明,地质断裂面是自仿射分形.为了模拟这种分形断层面对岩体采动沉陷规律的影响.我们首先构造了自仿射意义下的分形曲线,并在实验室使用相似材料模型进行物理模拟,模拟地下开挖引起分形断层面活化的规律,总结分形断层面对采动岩体沉陷的影响规律. 展开更多

关键词 矿山 岩石沉陷 开采沉陷 非线性科学

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深部巷道围岩变形破坏机理数值模拟分析 被引量：5

17

作者 苏仲杰 杜淑震 +1 位作者 黄厚旭 范子博 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2016年第2期121-126,共6页

为了研究和分析深部巷道围岩变形破坏机理,以五龙矿3431B深部运输巷道为工程实例,运用FLAC3D对其变形破坏进行数值模拟,对数值模拟结果进行处理分析,得到主要截面的最大最小主应力和位移等值线的分布特征,进而得到与此分布规律有关系的... 为了研究和分析深部巷道围岩变形破坏机理,以五龙矿3431B深部运输巷道为工程实例,运用FLAC3D对其变形破坏进行数值模拟,对数值模拟结果进行处理分析,得到主要截面的最大最小主应力和位移等值线的分布特征,进而得到与此分布规律有关系的深部运输巷道围岩变形破坏机理以及松动圈形成机理,进而确定松动圈的范围和合理的支护方式并对锚杆和锚索的作用做出评价。 展开更多

关键词 深部巷道 围岩 变形破坏 主应力分布 位移等值线 FLAC3D

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非线性科学在矿山开采沉陷中的应用(1) 被引量：2

18

作者 于广明 杨伦 +2 位作者 王永岩 沈连山 苏仲杰 《阜新矿业学院学报》 1997年第4期385-388,共4页

论述了引进非线性科学对开采沉陷进行研究的重要性和可行性.对损伤岩体的采动沉陷规律、采动岩体裂隙分布规律、采动断层活化的分形界面效应、开采沉陷的协同效应及突变性进行了探索性研究;提出了基于开采沉陷非线性特征的采动损害防治... 论述了引进非线性科学对开采沉陷进行研究的重要性和可行性.对损伤岩体的采动沉陷规律、采动岩体裂隙分布规律、采动断层活化的分形界面效应、开采沉陷的协同效应及突变性进行了探索性研究;提出了基于开采沉陷非线性特征的采动损害防治对策. 展开更多

关键词 非线性科学 开采沉陷 矿山 岩石沉陷

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急倾斜多厚煤层开采地表移动和变形规律相似模拟 被引量：5

19

作者 苏仲杰 李悦 刘书贤 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期10-14,共5页

为减少传统沉陷计算方法对急倾斜煤层开采沉陷变形进行分析结果的失真,以具体的急倾斜多厚煤层开采为背景,建立了相似材料模型,分析了急倾斜煤层开采沉陷对应的地表移动和变形规律,覆岩的移动和变形规律.结果表明:在失去煤层支撑后,覆... 为减少传统沉陷计算方法对急倾斜煤层开采沉陷变形进行分析结果的失真,以具体的急倾斜多厚煤层开采为背景,建立了相似材料模型,分析了急倾斜煤层开采沉陷对应的地表移动和变形规律,覆岩的移动和变形规律.结果表明:在失去煤层支撑后,覆岩呈悬臂梁结构因重力持续增长而出现断裂。 展开更多

关键词 急倾斜 多厚煤层开采 地表移动 破坏形式 相似材料模拟

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温度对灰砂岩物理特征及抗拉强度影响的试验研究 被引量：4

20

作者 代金秋 苏仲杰 赵明超 《实验力学》 CSCD 北大核心 2017年第1期87-93,共7页

为研究温度对灰砂岩物理特征及抗拉强度的影响,利用对径压缩试验对经历不同温度的灰砂岩圆盘试件的力学特性进行分析,结合动态信号测试分析系统实时监测并记录试件中部侧向应变,采用非金属超声检测分析仪、SEM等手段对经历不同温度的灰... 为研究温度对灰砂岩物理特征及抗拉强度的影响,利用对径压缩试验对经历不同温度的灰砂岩圆盘试件的力学特性进行分析,结合动态信号测试分析系统实时监测并记录试件中部侧向应变,采用非金属超声检测分析仪、SEM等手段对经历不同温度的灰砂岩纵波波速、微观结构等特征进行表征。试验结果表明:1高温导致灰砂岩质量与纵波波速分别降低了3.83%与50.03%,损伤程度逐渐增大,且在经历温度为600℃时发生突变;2灰砂岩抗拉强度随经历温度的升高而减小,近似服从负线性分布,峰值压缩变形量与峰值侧向应变均随经历温度的升高而增大,在经历温度为600℃时发生突变;3高温导致试件颜色由灰白色变为淡黄色,断面起伏度降低,裂隙数量与裂隙类型增加。上述研究成果可以为热作用下地下结构稳定性的研究提供参考。 展开更多

关键词 高温 灰砂岩 损伤程度 抗拉强度 微观结构

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