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近距离下煤层损伤基本顶破断规律及稳定性分析 被引量：17
1
作者 何尚森 谢生荣 +3 位作者 宋宝华 周殿奇 孙颜顶 韩帅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2596-2605,共10页
为掌握近距离下煤层损伤基本顶的破断、失稳规律,首先对下煤层基本顶的损伤类型进行了分类,提出了基本顶损伤量化的方法,之后采用理论分析对损伤基本顶的断裂长度进行了研究,并基于"砌体梁"的"S-R"理论研究了损伤... 为掌握近距离下煤层损伤基本顶的破断、失稳规律,首先对下煤层基本顶的损伤类型进行了分类,提出了基本顶损伤量化的方法,之后采用理论分析对损伤基本顶的断裂长度进行了研究,并基于"砌体梁"的"S-R"理论研究了损伤基本顶的失稳规律。研究结果表明:1损伤造成基本顶提前断裂,断裂长度随损伤量的增大而减小,达到极限损伤量时基本顶随采随垮;2损伤基本顶更易发生"砌体梁"滑落失稳,损伤量越大滑落失稳的几率越大,铰接岩块挤压力的减小是造成上述现象的原因;3"砌体梁"铰接岩块挤压力的递减速度大于铰接面抗压强度递减速度,损伤基本顶反而不易发生"砌体梁"的回转失稳;4通过对晋华宫矿307盘区11号煤层8707工作面的矿压观测,验证了损伤基本顶断裂及失稳规律。 展开更多
关键词 近距离煤层 损伤基本顶 底板损伤量 破断长度 失稳规律
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增幅疲劳荷载下双裂隙大理岩损伤劣化与失稳规律 被引量：2
2
作者 厉飓洲 李鹏 +2 位作者 蔡美峰 李长洪 王宇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2391-2406,共16页
为了揭示节理角度对阶梯状双裂隙大理岩疲劳劣化与失稳规律的影响机制,采用GCTS RTR-2000电液伺服岩石压力试验系统,对含有相同岩桥长度、不同节理角度(β=10°、30°、50°和70°)的双裂隙大理岩试样开展了增幅疲劳力... 为了揭示节理角度对阶梯状双裂隙大理岩疲劳劣化与失稳规律的影响机制,采用GCTS RTR-2000电液伺服岩石压力试验系统,对含有相同岩桥长度、不同节理角度(β=10°、30°、50°和70°)的双裂隙大理岩试样开展了增幅疲劳力学试验,并借助PCI-2声发射监测系统记录了岩石破裂过程中的振铃计数、能量、频率及振幅等基本参数,分析声发射频谱特性及b值特征。研究结果表明:随着节理角度逐渐增加,双裂隙对岩石的弱化作用逐渐减小,因此大理岩试样的强度、疲劳寿命、应变增长速率、刚度和累计声发射振铃(能量)计数等均随之增大;应变增长速率受应力幅值影响,在疲劳加载阶段末,表现为突增,且与强扩容现象以及累计振铃(能量计数)曲线的突变阶段相比,体积应变增长速率发生突变的阶段较为提前;随着节理角度增大,低频低幅及低频高幅信号占比逐渐增加,而高频高幅信号占比逐渐降低,越易产生大尺度裂纹;在疲劳加载最后一个阶段,试样发生严重的断裂破坏,声发射振幅统计指标b值出现骤降,且随着节理角度增大而增加。基于以上分析,体积应变增长速率首次突变阶段以及声发射b值的骤降阶段可以分别作为阶梯状双裂隙大理岩初始失稳以及最终破坏的前兆特征。 展开更多
关键词 双裂隙大理岩 疲劳劣化 应变增长速率 声发射 失稳规律
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红粘土边坡失稳机理及影响因素灵敏度研究 被引量：11
3
作者 邹新奇 高永涛 +2 位作者 金爱兵 王凯 孟新秋 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2017年第1期78-81,共4页
针对山西黄土高原地区特殊的红粘土边坡失稳特征,基于工程地质勘察与颗粒流细观模拟,总结边坡的失稳现象及规律,利用MIDAS/GTS建立3维边坡模型,分析边坡的失稳机理。通过正交试验分析了5种因素对边坡稳定性影响的灵敏度,由强到弱依次为... 针对山西黄土高原地区特殊的红粘土边坡失稳特征,基于工程地质勘察与颗粒流细观模拟,总结边坡的失稳现象及规律,利用MIDAS/GTS建立3维边坡模型,分析边坡的失稳机理。通过正交试验分析了5种因素对边坡稳定性影响的灵敏度,由强到弱依次为内摩擦角、地震作用、粘聚力、地下水位和重度。根据各影响因素对边坡稳定性影响的主次关系,对东露天矿边坡工程提出合理的治理建议,为红粘土边坡的稳定性研究和此类边坡失稳的防治提供有益参考。 展开更多
关键词 红粘土边坡 边坡失稳规律 敏感度分析 影响因素
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冻融扰动耦合作用下露天矿边坡断层破碎带岩体变形失稳规律研究
4
作者 柳明慧 王宇 李鹏 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2024年第7期87-99,共13页
为研究处于高海拔高寒地区的新疆某露天铁矿边坡断层破碎带岩体的变形失稳规律,采用FLAC3D软件模拟分析了冻融循环作用及工程爆破扰动对矿山边坡断层破碎带稳定性的劣化效应。结果表明:随着冻融循环次数的增加,含断层破碎带边坡的塑性... 为研究处于高海拔高寒地区的新疆某露天铁矿边坡断层破碎带岩体的变形失稳规律,采用FLAC3D软件模拟分析了冻融循环作用及工程爆破扰动对矿山边坡断层破碎带稳定性的劣化效应。结果表明:随着冻融循环次数的增加,含断层破碎带边坡的塑性区范围不断增大。冻融循环0,20,40次和60次时求解得到的边坡安全稳定性系数分别为1.70,1.53,1.31和1.14,表明冻融循环次数越多,边坡安全稳定性系数越低。不同冻融循环次数下,含断层破碎带边坡模型在右帮大边坡靠上半部分的位置产生了水平位移最大值,在右帮大边坡中部位置产生了竖向位移最大值。在施加爆破扰动波后,随着冻融循环次数的增加,断层破碎带的振动速度和位移不断增大;监测点越靠近爆源位置,位移和振动速度受到的影响越大。 展开更多
关键词 冻融循环 爆破扰动 断层破碎带 变形失稳规律 数值模拟
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基于声发射监测的岩石水压致裂实验研究及数值模拟分析 被引量：4
5
作者 康志强 周云飞 温海民 《化工矿物与加工》 CAS 北大核心 2012年第6期23-26,共4页
采用岩石破坏过程渗流-应力耦合分析软件,考虑岩石岩性、节理裂隙状态、注水孔形状及大小、岩石强度、密度、渗透率及加载方式等影响因素,模拟研究了岩石水压致裂过程中的岩石损伤演化过程及破裂规律。同时结合室内物理实验和水压致裂... 采用岩石破坏过程渗流-应力耦合分析软件,考虑岩石岩性、节理裂隙状态、注水孔形状及大小、岩石强度、密度、渗透率及加载方式等影响因素,模拟研究了岩石水压致裂过程中的岩石损伤演化过程及破裂规律。同时结合室内物理实验和水压致裂数值模拟,对两种条件下的模拟实验结果及其应力-应变曲线进行对比分析,揭示了岩石水压致裂过程的裂隙岩体失稳规律,得出深部矿井采动渗水和突水过程中,覆岩裂纹起裂、扩展、渗水、突水,失稳破裂的全过程规律。数值模拟结果和实验结果具有较好的一致性,对矿山防治突水灾害有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 水压致裂 岩石失稳规律 RFPA 裂隙岩体 声发射
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基于UDEC模拟的弱胶结软岩巷道变形失稳规律研究 被引量：3
6
作者 李天龙 《煤》 2021年第12期9-12,16,共5页
弱胶结软岩巷道变形量大,支护成本高。结合该类岩石的物理力学性能,分析了弱胶结软岩巷道的变形破坏特征及其影响因素。借助UDEC软件,研究了埋深和侧压系数对巷道围岩变形破坏特征、塑性区分布特征的影响,从而得到弱胶结软岩巷道变形失... 弱胶结软岩巷道变形量大,支护成本高。结合该类岩石的物理力学性能,分析了弱胶结软岩巷道的变形破坏特征及其影响因素。借助UDEC软件,研究了埋深和侧压系数对巷道围岩变形破坏特征、塑性区分布特征的影响,从而得到弱胶结软岩巷道变形失稳规律。即随着埋深的增加,巷道围岩的位移增加量不断变大,位移增加幅度逐渐变小;当λ<1.2时,随着侧压系数的增加,巷道顶底板位移增加幅度先增加后减小,之后,随着侧压系数的增大,位移增加幅度基本不变;对于巷道帮部,位移增加幅度随着侧压系数的增大逐渐减小。 展开更多
关键词 弱胶结软岩 变形特征 数值模拟 变形失稳规律
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脆性泥页岩椭圆形井眼坍塌规律分析 被引量：1
7
作者 刘海龙 张磊 +2 位作者 谢涛 张启龙 林家昱 《石油机械》 北大核心 2020年第5期28-33,共6页
脆性泥页岩在钻井过程中受到钻头机械碰撞等容易造成井壁部分崩落,井眼形状偏离理想的圆形,按照圆形井眼研究地层坍塌规律会带来一定误差。为此,将真实井眼近似为椭圆形状,分析得到井壁应力分布模型,利用"弹性-应变软化-塑性"... 脆性泥页岩在钻井过程中受到钻头机械碰撞等容易造成井壁部分崩落,井眼形状偏离理想的圆形,按照圆形井眼研究地层坍塌规律会带来一定误差。为此,将真实井眼近似为椭圆形状,分析得到井壁应力分布模型,利用"弹性-应变软化-塑性"模型预测井壁坍塌压力,对影响脆性泥页岩直井井壁坍塌失稳因素进行敏感性分析,并利用有限元软件建模分析椭圆形井眼的塑性损伤破坏特性。研究结果表明:与常规圆形井眼相比,椭圆形井眼坍塌压力较高,且由于椭圆长轴端点处周向应力集中程度随椭圆度增加而增大,椭圆形井眼坍塌压力也随椭圆度的增大而进一步提高;脆性泥页岩塑性损伤破坏表现为局域化的破坏断裂带形式,而不是相对均匀的塑性区。研究结果对更好地认识脆性泥页岩的坍塌失稳机理有一定的指导意义。 展开更多
关键词 脆性泥页岩 椭圆形井眼 坍塌失稳规律 应变软化 椭圆度
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基于管材缩径工艺的薄壁件成形起皱失稳共性规律研究 被引量：5
8
作者 杜冰 关风龙 +2 位作者 张鑫 谢军 赵长财 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2017年第6期510-515,共6页
空心薄壁件是高新技术工程领域越来越青睐的轻体结构件之一。而起皱失稳问题是薄壁件成形所面临的主要质量问题。因此,关于空心薄壁件成形过程中的塑性失稳起皱预测研究就显得尤为重要。本文基于薄壁件成形失稳起皱试验和理论研究现状,... 空心薄壁件是高新技术工程领域越来越青睐的轻体结构件之一。而起皱失稳问题是薄壁件成形所面临的主要质量问题。因此,关于空心薄壁件成形过程中的塑性失稳起皱预测研究就显得尤为重要。本文基于薄壁件成形失稳起皱试验和理论研究现状,提出基于管材缩径成形研究薄壁件起皱失稳的共性规律。通过建立管材缩径起皱失稳时刻对应形貌的平衡微分方程,求解了缩径管材的临界失稳外压解析表达式。结合塑性成形理论分析了临界失稳主应变的分布特征,探讨了成形几何条件、材料参数等成形因素对零件成形抗皱性能的影响。结合工艺试验,证实了各参数的影响权重。通过本文的理论和试验分析最终确定:综合了材料强化系数和硬化指数影响的塑性切线模量对材料抗皱性的影响比重大于屈服应力对材料抗皱性的影响比重,对材料最终的起皱程度起主导作用。 展开更多
关键词 薄壁件 起皱失稳共性规律 管材缩径
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综放工作面端头区煤岩失稳垮落规律及放煤区域确定 被引量：3
9
作者 时成忠 刘长友 李建伟 《煤炭工程》 北大核心 2017年第1期77-79,83,共4页
针对综放工作面端头区顶煤安全放出问题,基于东滩煤矿3303工作面煤岩层地质赋存条件,采用理论分析与数值计算相结合,分析了综放工作面端头区煤岩应力场分布特征、煤岩失稳垮落规律及回采巷道稳定性等。研究表明:综放工作面端头区顶煤自... 针对综放工作面端头区顶煤安全放出问题,基于东滩煤矿3303工作面煤岩层地质赋存条件,采用理论分析与数值计算相结合,分析了综放工作面端头区煤岩应力场分布特征、煤岩失稳垮落规律及回采巷道稳定性等。研究表明:综放工作面端头区顶煤自工作面中部侧向回采巷道侧,放出难度增大;随着端头放煤区域向巷道侧扩大,回采巷道表面位移呈增大趋势。确定了端头区顶煤的可放性及可放出区域范围,为现场端头区顶煤的放出提供了理论依据。 展开更多
关键词 综放工作面 端头区 煤岩失稳垮落规律 放煤区域
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厚煤层大采高综采工作面覆岩失稳破断规律及控制研究 被引量：2
10
作者 朱建伟 《能源与节能》 2020年第11期38-39,100,共3页
厚煤层大采高综采工作面移动岩层垮塌范围比较大,开采空间相对大,开采工作面非常容易出现支架损坏、压死,支架不稳定,煤壁片帮等问题,从而影响大采高综采工作面的生产安全。所以,研究厚煤层大采高综采工作面破断覆岩失稳的结构、规律,... 厚煤层大采高综采工作面移动岩层垮塌范围比较大,开采空间相对大,开采工作面非常容易出现支架损坏、压死,支架不稳定,煤壁片帮等问题,从而影响大采高综采工作面的生产安全。所以,研究厚煤层大采高综采工作面破断覆岩失稳的结构、规律,围岩与支架关系和控制破断技术,为中国厚煤层大采高综采工作面的安全、高效生产提供了理论支持。依据厚煤层大采高综采工作面覆岩失稳破断规律、围岩与支架关系、控制破断的技术成果等,提出了开采厚煤层的技术和理论,最终为中国厚煤层大采高综采工作面的安全开采提供了技术支持。 展开更多
关键词 厚煤层 大采高综采工作面 覆岩失稳破断规律 顶板控制 支架支护
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