张俊文
- 作品数：126 被引量：576H指数：15
- 供职机构：中国矿业大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金黑龙江省高等教育教学改革工程项目更多>>
- 相关领域：矿业工程文化科学自动化与计算机技术建筑科学更多>>
- 循环水岩作用下煤岩组合体力学响应及劣化机制被引量：1
- 2024年
- 煤矿地下水库的建立解决了我国西部干旱-半干旱生态脆弱区的缺水问题。地下水库不断进行着蓄水-抽水,地下水库水位的反复升降对水库坝体产生反复损伤作用,而半煤岩坝体、煤岩夹矸坝体为地下水库常见的坝体。基于此,设计进行了不同“干燥-饱和”循环次数的砂岩-煤组合体不同围压下的轴向压缩试验,分析循环浸水作用下煤岩组合体力学特性劣化规律和劣化机制。结果表明:(1)随着循环次数的增加,组合体的饱和含水率逐渐增大。饱和含水率与循环次数呈对数关系。(2)随着循环次数的增加,应力-应变曲线压密阶段增长,弹性阶段斜率减小,峰值应力降低,峰值应变增大,屈服阶段愈加明显,应力跌落变缓。(3)随着循环次数的增加,组合体抗压强度逐渐降低,循环1~3次,抗压强度劣化幅度较为明显。抗压强度阶段劣化度具有非均匀性。(4)循环1~5次,黏聚力下降了70.87%,内摩擦角下降了60.65%。(5)循环1~3次,组合体弹性模量下降了53.06%,变形模量下降了61.10%。(6)循环浸水作用下,试样微观裂纹逐渐发育,矿物颗粒由原来的棱角分明的多边形向浑圆形逐渐发展,大的矿物颗粒逐渐崩解为小颗粒,颗粒间胶结作用逐渐弱化,由紧凑致密结构向松散软弱结构转变。(7)循环浸水作用下,水岩发生反复的物理、化学、力学作用,对煤岩产生反复损伤,最终导致宏观力学特性的劣化。
- 陈光波李元李谭张俊文张国华
- 关键词：力学特性劣化
- 煤岩组合体峰前能量分布公式推导及试验被引量：5
- 2022年
- 冲击地压一定是在能量驱使下发生的,为探索引发冲击地压的能量在煤岩系统中的积聚层位,构建了煤岩组合体力学模型,推导了煤岩组合体峰前能量分布公式,对细砂岩-煤(finesandstone-coal,简称FC)、粗砂岩-煤(gritstone-coal,简称GC)、细砂岩-煤-粗砂岩(fine sandstone-coal-gritstone,简称FCG)3种组合体开展5种加载速率下的能量积聚规律试验,分析了组合体破坏特征、力学特性及能量积聚规律。试验表明:(1)在0.001mm/s加载速率下,组合体峰前能量主要以原生裂纹的扩展、贯通的形式缓慢耗散,属于塑性完全破坏;在0.1mm/s加载速率下,组合体峰前能量主要以局部弹射破坏的形式快速释放,属于脆性不完全破坏。(2)组合体的抗压强度、弹性模量、峰前能量、冲击能量指数与加载速率呈对数关系。随着加载速率增大,组合体抗压强度、弹性模量、冲击能量指数增幅逐渐减小,峰前能量增长率呈现低-高-低的趋势。(3)随着加载速率增加,煤组分储能增多,能量占比增大。在0.001~0.010mm/s加载速率下,煤组分积聚能量增加较快;在0.010~0.100 mm/s加载速率下,煤组分积聚能量增加较慢。(4)相同加载速率下,煤组分能量占比顺序:FC组合体>FCG组合体>GC组合体。(5)组合体中煤组分能量占比均大于50%,煤组分是能量积聚的主要载体。相同应力条件下,软弱岩层能量积聚能力强于坚硬岩层,更易积聚能量。研究结果可为确定冲击地压能量积聚层位和释能减冲工作提供参考。
- 陈光波张俊文贺永亮张国华李谭
- 关键词：冲击地压加载速率力学特性能量积聚
- 基于残余剪切强度的全长黏结锚杆拉拔模拟被引量：5
- 2021年
- 采用数值模拟方法,研究了全长黏结锚杆支护的力学传递机制。基于锚杆与锚固剂接触面剪切失效行为,提出了一种考虑接触面残余剪切强度的黏结滑移模型,并将其嵌入到桩单元中。利用锚杆拉拔试验,验证了该黏结滑移模型及对应的数值模拟结果的准确性。基于验证后的数值模拟模型,研究了锚杆与锚固剂接触面残余剪切强度、剪切刚度系数和黏结长度对锚杆支护效果的影响。结果表明,接触面残余剪切强度对锚杆最大支护阻力及残余支护阻力有显著影响,是锚杆支护分析中不可忽略的因素。此外,随接触面剪切刚度系数增加,锚杆最大支护阻力明显增大,但其对锚杆残余支护阻力没有明显影响。
- 郭金刚李耀晖何富连何富连赵光明张俊文
- 关键词：锚杆支护黏结滑移剪切应力数值模拟
- 圆盘试样巴西劈裂试验的空间应力分布及破坏过程被引量：2
- 2016年
- 利用离散元数值计算方法,研究了圆盘试样径向加载时的空间应力分布及劈裂过程的裂隙扩展情况。结果表明：1）径向加载圆盘试样横截面上的应力分布规律与二维解析计算的结果相同,中轴线上的拉应力并不是常数,而是呈两端高、中间低分布,具有明显空间效应;2）不同高径比对拉应力的分布具有重要影响,试样两端最大拉应力随高径比增加而增大,中间拉应力随高径比增加而减小,当高径比大于1以后,最大和最小拉应力数值不再变化,因空间效应引起的拉应力增高程度最大为25%左右;3）由于拉应力分布不均,圆盘试样破坏裂隙首先在试样轴向两端产生,然后向试样内部延伸,试样宏观裂隙在中轴线贯通并不代表试样失去径向承载能力;4）由于空间效应影响,试样的最大径向承载应力随高径比增加而减少,由二维圆盘计算公式得到的巴西劈裂强度明显偏小,对于试验中常用的高径比为0.5的试样,建议使用系数k=1.25～1.30进行修正。
- 张俊文金小东袁瑞甫李玉琳
- 关键词：破坏过程
- 一种矿用微生物砂柱支护结构及其工作方法
- 本发明公开了一种矿用微生物砂柱支护结构及其工作方法，包括柔性模袋、以及置于柔性模袋的核心模具，核心模具由多个上下连接的单体模具组成，每个单体模具由内层挡板和外层挡板组成，内层挡板和外层挡板贴紧，内层挡板和外层挡板中均开设...
- 邓雪杰李玉葛伟张俊文刘旭正郑通达卢迪
- 文献传递
- 一种超长推进距离工作面的沿空掘巷开采方法
- 本发明公开了一种超长推进距离工作面的沿空掘巷开采方法，所述超长推进距离工作面采用双巷布置，所述开采方法包括：a、对回采工作面进行回采的过程中，在第一煤柱中沿回采方向进行沿空掘巷，以便在所述第一煤柱中形成沿空巷道，所述第一...
- 王志强张俊文赵景礼李良红刘平田灵涛
- 文献传递
- 一种煤矿冲击地压多参量监测系统
- 本发明提供一种煤矿冲击地压多参量监测系统，属于采矿地质灾害监测技术领域。该系统包括微震检波器、地音传感器、定向电磁天线、一体化采集分站、配接电源及地面授时服务器、数据采集服务器。微震检波器、地音传感器、定向电磁天线布置于...
- 张俊文安赛董续凯宋治祥张杨范文兵
- 文献传递
- 一种便于拆装的矿井支护结构
- 本发明涉及矿井安全技术领域，具体的说是一种便于拆装的矿井支护结构，包括底板，所述底板上有用于稳定该装置的稳定脚，底板上固定连接有翘板和载盘，载盘上方有多个首尾卡合的支撑柱，支撑柱的上方铰接有顶板。本发明通过将多个首尾卡合...
- 张俊文吴少康徐佑林宋治祥张杨范文兵董续凯贾毅超
- 厚煤层一次采全高低位厚硬岩层垮落致冲机理与防治
- 基于某矿31103工作面煤层及顶板的基本参数,结合该工作面已发生冲击事件,发现低位厚硬岩层垮落是该矿发生冲击地压的主要原因。为此,以防治低位厚硬岩层垮落诱发冲击地压为目的,选取该矿31103回采工作面顶板垮落控制为工程背...
- 张俊文董续凯柴海涛宋治祥范文兵王黔吕玉磊郑波白俊杰刘志高贾乐乐
- 关键词：厚煤层一次采全高冲击地压
- 厚煤层一次采全高低位厚硬岩层垮落致冲机理与防治被引量：19
- 2022年
- 基于某矿31103工作面煤层及顶板的基本参数,结合该工作面已发生冲击事件,发现低位厚硬岩层垮落是该矿发生冲击地压的主要原因。为此,以防治低位厚硬岩层垮落诱发冲击地压为目的,选取该矿31103回采工作面顶板垮落控制为工程背景,采用现场调研、理论分析等方法,研究了厚煤层一次采全高低位顶板支托层与随动层的运动规律,建立了采空区侧向支承压力力学计算模型,揭示了低位厚硬岩层垮落诱冲机理。所获主要结论:(1)确定了工作面低位顶板岩层的基本参数,并计算得出了工作面低位岩层中较厚的协同垮落岩层。在工作面开采过程中,随动层随支托层运动发生同步变形,当工作面顶板发生大面积悬顶垮落时容易造成大能量动力现象;(2)建立了采空区侧向支承压力力学计算模型,得到了采空区侧向支承压力峰值位置距采空区边缘约为45 m,影响范围约为90 m,支承压力峰值约为55 MPa, 31103工作面回风巷处于采空区侧向高支承压力影响范围。在工作面开采过程中,回风巷围岩应力已达到发生冲击地压的应力水平;(3)揭示了低位厚硬岩层垮落致冲机理:采空区侧向支承压力形成的高应力静载是主要冲击力源,回采工作面厚硬支托层与其随动层同时垮落造成的扰动动载是主要诱发力源,两者叠加作用导致冲击地压事故;(4)提出了针对性的防治措施:在本工作面同时采用水力压裂技术与爆破切顶技术;在下一临侧工作面则采取小煤柱护巷布置方式,并在采空区侧进行爆破断顶;基于上述卸压措施,在工作面继续推采过程中微震事件总体呈现为频次降低、单次能量减小、总能量减小的特征。
- 张俊文董续凯柴海涛宋治祥范文兵王黔吕玉磊郑波白俊杰刘志高贾乐乐
- 关键词：厚煤层一次采全高冲击地压
