刘科伟
- 作品数：45 被引量：296H指数：11
- 供职机构：中南大学资源与安全工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学理学环境科学与工程更多>>
- 一种爆破防冲孔装置及炮孔堵塞方法
- 本发明公开了一种爆破防冲孔装置及炮孔堵塞方法，该防冲孔装置包括刚性堵塞、活动顶杆和固定销，刚性堵塞匹配安装在炮孔的孔口处，活动顶杆从刚性堵塞的顶部插入刚性堵塞中，且能相对刚性堵塞上下移动和轴向转动，活动顶杆上固定设有第一...
- 刘科伟杨家彩焉兆熙李旭东郭腾飞金鹏黄晓辉马泗洲赵瑞聂克蜜
- 文献传递
- 玲珑金矿松散围岩主巷变形破坏机制及支护对策被引量：7
- 2014年
- 为解决玲珑金矿处于冒落松散围岩内的运输主巷重新支护问题,分析该主巷的围岩变形特征,提出合理有效的支护对策。采用岩体地质力学分类法对巷道穿越的围岩进行分级。分析巷道的破坏特征及其破坏原因。提出针对冒落松散围岩巷道的联合支护对策,其特点是:设计采用一种插入两帮岩体内的超前支护支承装置,为超前插杆提供稳固的支承点;采用U型可缩性钢拱架配合两帮外八字形钢管的整体支护结构,以减少两帮松散岩体向巷道内的挤压作用。对重新支护后的巷道进行83天的围岩表面变形监测。结果表明,巷道顶底板累积移近量不超过40 mm,两帮累积移近量不超过25 mm,且日变形速率降至0.15 mm/d,巷道围岩的变形得到有效控制。
- 翁磊李夕兵刘科伟黄麟淇徐欣
- 关键词：支护对策
- 采空区危险性评价的综合方法及工程应用被引量：65
- 2011年
- 针对采空区危险性评价的各因素复杂性和不相容性特点,提出通过物元分析与数值模拟相结合的方式对采空区危险性进行综合评价。选取岩体结构、地质构造、岩石抗压强度、水文因素、工程布置、矿体倾角、高垮比、实际采空区体积、埋藏深度、采空区面积、暴露时间、采动扰动情况、相邻采空区情况13个影响因子,引入物元分析理论,构建采空区危险性评价的物元分析模型。以湖南衡阳老鸦巢矿19个采空区为例,首先应用物元可拓方法,构造物元矩阵,根据计算出的关联度对采空区危险性的等级进行可拓识别,进而借鉴数值模拟的方法验证其正确性,定量、可视化研究危险性高的采空区。研究结果表明:数值模拟结果与物元分析结果一致,亦与实际结果相吻合,证明该综合评价方法用于采空区危险性评价是客观的、合理的。
- 杜坤李夕兵刘科伟赵晓昕周子龙董陇军
- 关键词：物元分析法数值模拟
- 初始应力下岩体爆破损伤特性及破裂机理被引量：5
- 2023年
- 钻爆法在岩体开挖工程中应用广泛,其工作效率与岩体结构及地质环境密切相关。初始应力会显著影响岩体爆破裂纹的扩展行为及破坏特征,导致深部岩体超/欠挖等问题。本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法研究了不同初始应力下岩体的爆破损伤特性及破裂机理。基于弹性力学建立单孔爆破动静组合理论模型,分析了静态应力分布及动态应力演化特征,揭示了初始应力作用下岩体爆破损伤机制。通过经验公式及动态力学试验对RiedelHiermaier-Thoma(RHT)模型参数进行标定与修正,并结合室内爆破实验及理论结果对数值模型进行验证。此外,在单孔爆破数值模型中分析了爆炸压力演化规律、裂纹扩展行为及分形特征,结果表明数值模拟结果可以较好地论证理论模型的合理性。研究发现:环向拉应力是影响爆破裂纹扩展的重要因素,当初始应力较大时,合理调整环向应力分布可改善岩体爆破碎裂效果,实际工程中可结合预裂技术进行地压调控改变应力分布。
- 马泗洲刘科伟杨家彩李旭东郭腾飞
- 关键词：初始应力岩体爆破数值模拟分形维数
- VCR法炮孔孔底封堵器及封堵方法
- 本发明公开了一种VCR法炮孔孔底封堵器及封堵方法，旨在解决现有VCR法进行垂直深孔多次装药爆破落矿过程中出现的孔底堵塞质量差、人工劳动强度大以及需要消耗大量颗粒填塞物等问题。该封堵器包括刚性堵塞、固定销和弹性元件，刚性堵...
- 刘科伟杨家彩李夕兵李启月刘志祥黄晓辉靳少博周占星郭腾飞李旭东
- 深部岩体水耦合爆破裂纹扩展数值模拟研究被引量：11
- 2021年
- 为认识深部高地应力岩体水耦合爆破裂纹扩展过程及机理,选择试验验证的RHT本构,采用LS-DYNA对水耦合装药单孔在不同原位应力场下的岩体爆破裂纹扩展进行数值分析。模拟结果表明:水耦合的方法延长了爆炸作用时间,提高了岩体中爆炸应力峰值和PPV(质点振动速度峰值),增强了爆破致裂岩体的效果;原位应力在深部岩体水耦合爆破中起到增加岩体中应力和PPV的作用。研究表明:在不同的地应力条件下,均存在某一最优水不耦合系数,且最优不耦合系数随原位应力的增加而减小,水耦合时,在原位应力为0,10,20,30,40 MPa的条件下,最优不耦系数分别为5.00、3.30、2.63、1.56和1.25。
- 金鹏刘科伟李旭东杨家彩
- 关键词：深部岩体地应力数值模拟
- 基于Lagrange及SPH算法的花岗岩侵彻数值模拟被引量：3
- 2021年
- 为研究不同算法对弹体侵彻花岗岩模拟的影响,基于仿真分析软件LS-DYNA中的Lagrange算法及SPH(Smooth particle hydrodynamics)算法,采用Lagrange、SPH-Lagrange耦合及SPH算法分别对弹体侵彻、贯穿花岗岩靶体进行数值模拟,并从计算效率、侵彻深度、速度衰减、靶体损伤、Mises应力分布多方面对比模拟结果,分析3种算法用于研究岩石侵彻问题的优势和不足。研究表明:Lagrange算法的计算效率最高,计算精度高,但存在单元畸变、无撞击溅射、无后坑区等问题;SPH算法的计算效率最低,但模拟效果良好;SPH-Lagrange耦合算法兼具二者优势,但会导致应力滞后和应力波不稳定衰减。在大型模拟中应优先选用Lagrange算法和SPH-Lagrange耦合算法。
- 靳绍虎刘科伟黄进杨家彩靳少博
- 关键词：弹体侵彻
- 地下空区激光三维探测及稳定性分析被引量：8
- 2009年
- 为了解决地下空区对露天矿安全生产的影响,针对洛钼集团露天开采境界下覆不明空区,利用激光三维扫描系统通过地表钻孔对空区进行精确三维探测,把激光三维探测的数据导入SURPAC建立空区三维块体模型,研究了SURPAC和FLAC3D的数据转换方式,并编制相应程序把空区三维块体模型导入软件FLAC3D进行稳定性数值分析.计算结果显示:该空区模型内各单元内的不平衡力趋近于0;节点(6066,4775,1430)处的Z方向位移趋近于恒定值;初始平衡状态下围岩最大位移量约为0.086 m;围岩中最大拉应力为1.52 MPa,应力集中区最大压应力为12.37 MPa,均小于岩体的抗拉、抗压强度.由此表明,该空区上方地表运动停止,空区上方围岩不会发生拉裂破坏,空区目前处于稳定状态.
- 刘希灵李夕兵刘科伟王卫华周子龙
- 关键词：空区探测SURPACFLAC^3D数据转换空区稳定性
- 基于多数值模拟方法联合的自然崩落法开采研究被引量：12
- 2015年
- 受复杂地质条件影响,自然崩落法因其技术含量高,在实际生产应用前,需开展大量的理论和开采技术研究工作。为实现自然崩落开采技术在矿床开采中的科学有效应用,充分利用多种数值分析软件各自的功能优势,以雪鸡坪铜矿自然崩落法研究为例,利用MIDAS优越的建模功能,建立了复杂力学计算模型,并通过MIDAS和FLAC3D的耦合技术,实现MIDAS到FLAC3D数值计算模型的转换,采用FLAC3D软件对矿区自然崩落法开采崩落范围进行了数值模拟与计算,并采用颗粒流离散元PFC2D软件对放矿过程进行了模拟,分析了多斗均衡放矿方式和放矿步距的合理性,通过多数值分析软件的联合应用,完成了对矿区自然崩落开采工艺的数值计算与放矿过程模拟,对于指导矿山自然崩落采矿工艺的应用具有重要的意义。
- 曾庆田刘科伟严体王李管
- 关键词：MIDASFLAC3D自然崩落法颗粒流PFC2D
- 一种上向炮孔混装炸药装填装置
- 本发明公开了一种上向炮孔混装炸药装填装置，包括：封堵器，安装在上向炮孔的孔口处，并将所述孔口封堵；装药器，通过装药管向所述上向炮孔中装填混装炸药，所述封堵器上设有供所述装药管插入的装药通孔；驱动机构，设置于所述封堵器上，...
- 刘科伟杨家彩李旭东郭腾飞焉兆熙杜少华周占星周可凡裘涛宋锐涛
- 文献传递
