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新型聚能管设计及工程应用
1
作者 田家璇 张昌锁 +1 位作者 李泽 廖霖 《爆破》 北大核心 2025年第1期159-165,198,共8页
为了控制隧道成型一般采用光面爆破,光面爆破需要控制线装药密度,常规做法采用空气间隔轴向不耦合装药,各段炸药需用导爆索连接。但导爆索使用量大,价格高昂,审批困难,且做不到装药均散性。目前隧道掘进周边孔在不使用导爆索时均采用底... 为了控制隧道成型一般采用光面爆破,光面爆破需要控制线装药密度,常规做法采用空气间隔轴向不耦合装药,各段炸药需用导爆索连接。但导爆索使用量大,价格高昂,审批困难,且做不到装药均散性。目前隧道掘进周边孔在不使用导爆索时均采用底部集中装药结构,会产生严重超欠挖。为此设计了一种新型聚能管,这种新型聚能管结合了PVC半管和聚能罩,并增设了固定环,不仅能准确控制炸药用量,简化装药过程,还能保证整个装置的稳定性,且不受有水环境制约,确保能量的高效传送,有效控制了隧道超欠挖。为评价新型聚能管的爆破效果,首先通过殉爆试验验证在采用新型聚能管时,多节被发炸药在60 g药量下间隔30 cm可以稳定传爆,又通过数值模拟证明该新型聚能管切缝效果良好。新型聚能管在汾阳至石楼高速公路东山隧道进行了工程应用,实现线装药密度200 g/m无导爆索光面爆破,半孔留痕率达到90%,有效减少超欠挖,经济效益显著,具有较好的推广价值。 展开更多
关键词 光面爆破 殉爆 数值模拟 聚能切缝爆破 压力分析
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厚煤层综放面切顶留巷关键参数研究及其工程应用
2
作者 马洁腾 张昌锁 +2 位作者 张胜利 张晨 韩秉呈 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期1031-1044,共14页
【目的】解决工作面采用混凝土柔模充填技术沿空留巷后巷道稳定性问题。【方法】采用“柔模充填+聚能爆破预裂技术”。基于工作面顶板覆岩特征,综合运用理论分析和数值模拟的方法,结合现场施工条件,确定了切顶高度20.5 m、切顶角度5... 【目的】解决工作面采用混凝土柔模充填技术沿空留巷后巷道稳定性问题。【方法】采用“柔模充填+聚能爆破预裂技术”。基于工作面顶板覆岩特征,综合运用理论分析和数值模拟的方法,结合现场施工条件,确定了切顶高度20.5 m、切顶角度5°的深孔预裂爆破方案。【结果】研究结果表明,切顶后煤壁内弹塑性交界线内移,内应力场范围增大,高位砌体梁结构作用明显。随切顶高度的增加,充填体支护阻力和围岩变形量先减小后稳定;随切顶角度的增加,充填体支护阻力和围岩变形量不断增大。现场切顶施工后围岩变形量相比不切顶时顶底板移近量减少了56%,两帮移近量减少了72%,减少了后期维护成本,可为同类条件下煤矿切顶留巷提供经验参考。 展开更多
关键词 厚煤层 沿空留巷 切顶卸压 柔模充填 顶裂
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地面深孔水压爆破弱化厚硬顶板技术研究
3
作者 王世宇 张昌锁 +1 位作者 王凯飞 张胜利 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期1-12,共12页
浅埋深、厚硬顶板、特厚煤层开采时,为避免初次来压时顶板大面积垮落在巨大体积采空区形成强冲击波事故,提出地面深孔水压预裂爆破弱化厚硬顶板技术。采用理论分析和数值模拟方法验证了水压爆破的可行性、确定了合理的炮孔间距,并在口... 浅埋深、厚硬顶板、特厚煤层开采时,为避免初次来压时顶板大面积垮落在巨大体积采空区形成强冲击波事故,提出地面深孔水压预裂爆破弱化厚硬顶板技术。采用理论分析和数值模拟方法验证了水压爆破的可行性、确定了合理的炮孔间距,并在口前煤业4302综放工作面成功进行了工业性试验。数值模拟结果显示,相同装药情况下,水耦合装药爆破岩石孔壁最大等效应力是空气不耦合装药的1.45倍,且爆生裂隙区范围扩大了38%。在炮孔直径180 mm、装药直径120 mm情况下,水压爆破岩石裂隙区直径能够达到11.06 m;现场试验成功解决了装药及堵塞等技术难题,实现了工作面初次来压提前,工作面继续推进时上覆岩层实现了正常周期性破断,验证了地面深孔水压爆破的可行性。 展开更多
关键词 厚硬顶板 炮孔间距 数值模拟 水压爆破 初次来压
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厚煤层双巷布置切顶卸压作用机制
4
作者 韩秉呈 张昌锁 +1 位作者 张晨 王世宇 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期989-999,共11页
【目的】探究厚煤层双巷布置切顶卸压顶板运移规律及围岩支承压力分布机制。【方法】以古城N1302工作面胶带顺槽与回风顺槽为工程背景,对胶带顺槽单巷切顶实现双巷有效卸压,采用理论分析、现场试验与数值模拟相结合的方式,研究切顶卸压... 【目的】探究厚煤层双巷布置切顶卸压顶板运移规律及围岩支承压力分布机制。【方法】以古城N1302工作面胶带顺槽与回风顺槽为工程背景,对胶带顺槽单巷切顶实现双巷有效卸压,采用理论分析、现场试验与数值模拟相结合的方式,研究切顶卸压对于双巷布置的作用机制。【结果】结果表明:理论计算发现切顶后内应力场范围明显增大,能够有效减小胶带顺槽受力;现场试验发现相较于未切顶时,切顶高度为20 m时切巷围岩变形明显下降,但高位关键层提前回转造成回风顺槽在服务期间底鼓量增大。数值模拟发现在巷间煤柱宽度一定时,未切断上部关键层时提高切顶高度对煤帮垂直应力影响不大,当切断高位关键层时,回风顺槽煤帮垂直应力明显下降;在切顶高度一定时,改变巷间煤柱宽度可控制回风顺槽受力情况。 展开更多
关键词 双巷卸压 内外应力场 覆岩结构 矿压显现
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锚杆锚固质量无损检测中的激发波研究 被引量：48
5
作者 张昌锁 李义 +1 位作者 赵阳升 Steve Zou 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1240-1245,共6页
采用数值模拟和实验模拟的方法对锚杆–锚固体系中的波动特征进行研究。数值模拟和实验模拟都表明在一般测试激发波的频率范围内锚杆以及锚固体系中传播的波是导波,在不同频率时波的传播速度、波的衰减特性都不同。在锚固锚杆中存在最... 采用数值模拟和实验模拟的方法对锚杆–锚固体系中的波动特征进行研究。数值模拟和实验模拟都表明在一般测试激发波的频率范围内锚杆以及锚固体系中传播的波是导波,在不同频率时波的传播速度、波的衰减特性都不同。在锚固锚杆中存在最佳激发波,它能使波传播衰减最小传播距离最长。通过数值模拟的方式找到了对于实验室的锚固锚杆模型能使底端反射清晰可见的最佳激发波。据此定制了实验装置及传感器,实验结果与数值模拟取得了很好的一致性。实验和数值模拟都证明采用最佳激发波可以大大增加锚杆锚固质量检测中的测试深度。 展开更多
关键词 岩石力学 导波 锚圆质量 最佳激发波
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综采工作面含煤线硬岩弱化技术研究
6
作者 郝明铧 张昌锁 王凯飞 《煤炭技术》 CAS 2024年第7期63-68,共6页
针对综采工作面硬岩破岩效率低、采煤机截齿消耗大的问题,根据硬岩含煤线的特征,提出龟裂爆破的方式破碎硬岩,提高炮孔深度,同时保证工作面设施设备安全,实现了进尺2.4 m/d。通过理论计算、现场实验和数值模拟,研究龟裂爆破炮孔布置、... 针对综采工作面硬岩破岩效率低、采煤机截齿消耗大的问题,根据硬岩含煤线的特征,提出龟裂爆破的方式破碎硬岩,提高炮孔深度,同时保证工作面设施设备安全,实现了进尺2.4 m/d。通过理论计算、现场实验和数值模拟,研究龟裂爆破炮孔布置、槽腔体积的计算方法以及扩槽孔布置方式。研究表明:掏槽孔布置在不同厚度煤线当中,槽腔面积较布置在硬岩当中可以增大0.5~4.4倍;当炮孔布置在煤线中部,槽腔面积在煤线厚度为50 cm时达到峰值;当煤线厚度大于50 cm时,掏槽孔距离单侧煤岩交界面在25 cm处掏槽效果最佳;结合掏槽效果给出了扩槽孔布置参数,数值模拟结果与现场试验槽腔面积吻合程度高,对于煤矿综采工作面硬岩安全高效弱化具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 硬岩弱化 龟裂爆破 数值模拟 槽腔面积 炮孔布置
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锚杆锚固体系中的固结波速研究 被引量：21
7
作者 张昌锁 李义 ZOU Steve 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A02期3604-3608,共5页
采用理论分析、数值模拟和实验室测试对不同锚固质量锚杆中的应力波在锚固段的传播速度进行分析。模拟试验中采用不同龄期的混凝土模拟不同锚固强度,数值模拟中通过改变弹性模量和泊松比实现改变锚固强度。数值模拟和试验模拟结果定性吻... 采用理论分析、数值模拟和实验室测试对不同锚固质量锚杆中的应力波在锚固段的传播速度进行分析。模拟试验中采用不同龄期的混凝土模拟不同锚固强度,数值模拟中通过改变弹性模量和泊松比实现改变锚固强度。数值模拟和试验模拟结果定性吻合;都显示锚杆中锚固段的应力波波速(固结波速)和锚固介质的强度直接相关,固结波速和锚固介质强度之间成抛物线关系。起初固结波速随锚固介质强度的增加而减少,到达最底点后随着锚固介质强度的增加而增加。用数值模拟结果对产生这种现象的本质原因进行分析讨论。模拟显示固结波速随锚固介质强度的变化是由锚杆中的P波以及锚杆和锚固介质界面处产生的界面波此消彼长而引起的。 展开更多
关键词 岩石力学 固结波速 无损检测 锚固质量
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延性材料的损伤断裂 被引量：6
8
作者 张昌锁 张宝平 梁为民 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期115-120,共6页
以细观统计损伤理论为基础 ,对材料受冲击载荷作用下初期损伤的成核成长效应进行了定量计算。得到了不同动载荷作用下从损伤成核到成长阶段转换的特征时间 ,并把它应用于Johnson提出的延性材料的损伤断裂模型 ,减小了原模型中的模型参... 以细观统计损伤理论为基础 ,对材料受冲击载荷作用下初期损伤的成核成长效应进行了定量计算。得到了不同动载荷作用下从损伤成核到成长阶段转换的特征时间 ,并把它应用于Johnson提出的延性材料的损伤断裂模型 ,减小了原模型中的模型参数———初始损伤度的随意性 ,增加了Johnson模型的确定性与可预测性。用改进后的模型计算不同冲击速度下OFHC铜的损伤断裂 ,计算结果与实测结果吻合较好。 展开更多
关键词 延性材料 动态断裂模型 损伤 成核 成长
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带孔刚性壁对水下爆炸气泡特性影响研究 被引量：5
9
作者 张昌锁 薛剑 王成 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期771-778,共8页
基于Autodyn对近带孔刚性壁气泡脉动及水射流现象进行模拟,将气泡运动分为破孔射流击穿气泡和壁面射流击穿气泡两种情况,分析破孔半径、爆距、装药量对气泡运动特性的影响.针对气泡的射流速度、压力、脉动周期、中心位移等参数进行分析... 基于Autodyn对近带孔刚性壁气泡脉动及水射流现象进行模拟,将气泡运动分为破孔射流击穿气泡和壁面射流击穿气泡两种情况,分析破孔半径、爆距、装药量对气泡运动特性的影响.针对气泡的射流速度、压力、脉动周期、中心位移等参数进行分析,发现减小破孔半径对于破孔射流起增益作用,增大爆距对壁面射流起减益作用,并与近无孔刚性壁气泡及水射流特性进行对比,发现同种工况下带孔刚性壁壁面射流压力、速度峰值及气泡脉动周期均小于无孔刚性壁情况. 展开更多
关键词 水下爆炸 带孔刚性壁 气泡脉动 水射流
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锚杆锚固结构中导波传播的数值模拟 被引量：7
10
作者 张昌锁 李义 Steve Zou 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期274-278,共5页
用理论分析、数值模拟和实验测试的方法研究了自由锚杆和锚固锚杆中的波传播特性。研究结果显示在测试激发波的频率范围内（10～100kHz），锚杆中传播的波是一个和边界条件相关的导波，不同频率的波在锚杆中传播的速度不同。同时分析了... 用理论分析、数值模拟和实验测试的方法研究了自由锚杆和锚固锚杆中的波传播特性。研究结果显示在测试激发波的频率范围内（10～100kHz），锚杆中传播的波是一个和边界条件相关的导波，不同频率的波在锚杆中传播的速度不同。同时分析了采用有限元模拟锚杆中传播的导渡时网格密度对模拟结果精度的影响。模拟体渡时一般要求在波传播方向上的N值（一个波长内的单元数）大于20，但模拟杆状结构中的导波传播时N值要大于30，并且径向（垂直波传播方向）的N要求比轴向（波传播方向）N值更大。而且模拟不同频散特性的渡需要用不同的N值，也就是说对于同一频率的波，频散越大，所需要的N值亦越大。实验室对自由锚杆和锚固锚杆的测试结果与数值模拟的结果取得了很好的一致性。 展开更多
关键词 导波 数值模拟 锚杆
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一种延性材料的统计损伤演化模型 被引量：2
11
作者 张昌锁 张宝銔 张海涛 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第4期412-416,共5页
通过对微孔洞成核、成长过程的合理简化 ,建立了微孔洞演化的控制方程 ,得到了延性材料微孔洞数密度及损伤演化方程的解析表达式 .据此讨论了孔洞成核和成长对损伤演化的作用 ,为连续损伤理论的唯象描述提供了有参考价值的分析 .提出了... 通过对微孔洞成核、成长过程的合理简化 ,建立了微孔洞演化的控制方程 ,得到了延性材料微孔洞数密度及损伤演化方程的解析表达式 .据此讨论了孔洞成核和成长对损伤演化的作用 ,为连续损伤理论的唯象描述提供了有参考价值的分析 .提出了统计损伤与连续损伤理论相结合的损伤演化模型的雏形 . 展开更多
关键词 延性材料 损伤演化模型 统计损伤 连续损伤
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高温高压下花岗岩中钻孔变形失稳临界条件研究 被引量：34
12
作者 赵阳升 郤保平 +1 位作者 万志军 张昌锁 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期865-874,共10页
采用自主研制的"20MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机",运用光学原理钻孔变形观测仪器,对φ200mm×400mm花岗岩体内含φ40mm的钻孔在6000m埋深静水应力及600℃以内恒温恒压下钻孔变形规律及其临界失稳条件进行深入细致的... 采用自主研制的"20MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机",运用光学原理钻孔变形观测仪器,对φ200mm×400mm花岗岩体内含φ40mm的钻孔在6000m埋深静水应力及600℃以内恒温恒压下钻孔变形规律及其临界失稳条件进行深入细致的试验研究和理论分析。研究结果表明:(1)高温高压下花岗岩中钻孔变形随温度和应力的增大表现为明显的不同阶段。4000m埋深静水应力及400℃以内恒温恒压下,钻孔变形表现为明显的黏弹性变形阶段,钻孔直径虽有减小但仍处于稳定状态,并不发生破坏;4000～5000m埋深静水应力及400℃～500℃时恒温恒压下,钻孔变形表现为黏弹-塑性变形阶段,钻孔围岩有破坏的趋势,孔径开始增大;5000m埋深静水应力及500℃以上时,钻孔围岩塑性区的块裂状围岩颗粒逐渐从孔壁脱落下来,钻孔发生破坏。(2)花岗岩中钻孔围岩在超过应力阈值和温度阈值后,即5000m埋深静水应力及500℃以外时,钻孔破坏,发生塌孔现象,花岗岩颗粒从孔壁脱落下来,钻孔直径增大。(3)钻孔围岩在高温静水应力下,岩体最终发生破坏的应力条件为5000～6000m埋深静水应力(即125～150MPa)及500℃～600℃,其破坏形式为压裂破坏、压剪破坏或两者相结合。(4)高温高压下花岗岩中钻孔变形失稳临界条件为4000～5000m埋深静水应力,400℃～500℃。同时,根据试验研究结论,运用黏弹塑性力学理论给出高温高压下钻孔变形的分析理论,建立4000m埋深静水应力及400℃以内恒温恒压下钻孔变形的黏弹性理论模型及4000～5000m,埋深静水应力400℃～500℃时恒温恒压下钻孔变形的黏弹-塑性理论模型,为我国高温岩体地热(HDR)开发与利用中钻孔稳定性及维护问题、大陆科学钻探工程(CCSD)在深孔和超深孔施工过程中遇到的钻孔稳定性问题提供科学依据和理论指导。 展开更多
关键词 岩石力学 高温高压 钻孔变形 失稳 临界条件 流变破坏
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锚杆锚固质量无损检测几个关键问题的研究 被引量：52
13
作者 李义 张昌锁 王成 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期108-116,共9页
对近年来有关锚杆无损检测的研究工作进行总结。通过理论分析和实验研究,对锚杆锚固质量无损检测中的几个关键问题进行较为深入的探讨研究:通过逐渐改变锚杆自由段和锚固段相对长度的方法,研究底端反射的变化规律,得出锚固长度小于3/4... 对近年来有关锚杆无损检测的研究工作进行总结。通过理论分析和实验研究,对锚杆锚固质量无损检测中的几个关键问题进行较为深入的探讨研究:通过逐渐改变锚杆自由段和锚固段相对长度的方法,研究底端反射的变化规律,得出锚固长度小于3/4首波波长时底端反射不明显的结论;通过对锚固体控制体积的力学分析,用水泥砂浆在不同养护时间内的固化程度和对杆体的握裹强度模拟锚固介质的黏结强度,得出固结波速与锚杆杆体、锚固介质及围岩之间的黏结强度有关的结论;通过对承载条件下锚杆动态响应的分析和实验研究,得出锚固体系的基频和动刚度与荷载呈幂函数增长的规律,以及锚杆的动态响应与锚杆的工作荷载与极限承载能力的相对大小显著相关的结论。研究结果可用于锚杆无损检测的工程实践。 展开更多
关键词 采矿工程 锚固质量 底端反射 固结波速 动态响应
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定向断裂爆破在综放工作面初采切巷的应用 被引量：16
14
作者 张胜利 张昌锁 +1 位作者 王银涛 王晨龙 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期135-140,共6页
为解决综放工作面初采期上隅角瓦斯超限问题,采用初采切巷深孔爆破强制放顶的方法充填采空区以缩小工作面有效通风断面,以达到改善初采期间工作面通风状态与提高瓦斯排放效率的目的.但是炮孔间距由于受到初采切巷支护结构的限制往往大... 为解决综放工作面初采期上隅角瓦斯超限问题,采用初采切巷深孔爆破强制放顶的方法充填采空区以缩小工作面有效通风断面,以达到改善初采期间工作面通风状态与提高瓦斯排放效率的目的.但是炮孔间距由于受到初采切巷支护结构的限制往往大大超过预裂爆破经验公式确定的上限,造成预裂效果差的后果.为了选择适合现场使用的增加炮孔间距的最佳爆破方法,应用ANSYS/LS-DYNA软件对不耦合装药、V型刻槽和切缝药包3种爆破方式进行数值模拟,结果显示切缝药包爆破在增加炮孔间距和保护岩壁方面有明显优势,并通过模拟确定了切缝药包的最佳开口宽度.最后,通过在阳泉国阳公司K8205工作面进行超前深孔预裂爆破强制放顶的现场应用,比较爆破前、后和割一刀煤后支柱压力的变化情况,验证了良好的预裂爆破效果. 展开更多
关键词 深孔爆破 初采切巷 强制放顶 数值模拟
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高温高压下花岗岩中钻孔变形规律实验研究 被引量：8
15
作者 郤保平 赵阳升 +2 位作者 张昌锁 康志勤 常宗旭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期253-258,共6页
首次运用光学原理钻孔变形观测仪对600℃以内,6000 m埋深静水应力以内花岗岩中钻孔变形规律及其稳定性条件进行了深入细致的实验研究。研究发现:①高温高压下花岗岩中钻孔变形根据温度和埋深应力不同,可分为黏弹性变形、黏弹–塑性变形... 首次运用光学原理钻孔变形观测仪对600℃以内,6000 m埋深静水应力以内花岗岩中钻孔变形规律及其稳定性条件进行了深入细致的实验研究。研究发现:①高温高压下花岗岩中钻孔变形根据温度和埋深应力不同,可分为黏弹性变形、黏弹–塑性变形及破坏3个阶段;②恒温恒压下花岗岩中钻孔变形具有明显的时效特性,随着时间的延长,钻孔孔壁位移逐渐增大,孔径缩小,钻孔蠕变变形量达到一定量后趋于稳定,钻孔并不发生破坏;③温度和加载应力对钻孔变形具有很大影响,保持岩体加载应力不变,逐渐升高温度,钻孔变形逐渐增大,直径缩小,温度保持不变,加载应力越大,钻孔孔壁变形量越大,钻孔内径就越小。 展开更多
关键词 高温高压 钻孔变形规律 稳定性 时间效应
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注浆锚杆完整性检测方法研究 被引量：9
16
作者 张世平 张昌锁 +1 位作者 白云龙 韩世勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3368-3372,共5页
采用理论分析和实验室测试的方法对锚固锚杆和自由锚杆中的导波传播规律进行了研究,并在频率为20 kHz～3 MHz范围内对锚固锚杆和自由锚杆波的传播速度进行了测试,发现锚固锚杆内不同频率的导波传播速度对锚固介质具有不同的敏感性。低... 采用理论分析和实验室测试的方法对锚固锚杆和自由锚杆中的导波传播规律进行了研究,并在频率为20 kHz～3 MHz范围内对锚固锚杆和自由锚杆波的传播速度进行了测试,发现锚固锚杆内不同频率的导波传播速度对锚固介质具有不同的敏感性。低频率段(20～200 kHz)的导波传播速度对锚杆锚固质量较为敏感,自由锚杆和锚固锚杆中导波的传播速度相差较大,适合于检测锚杆的锚固质量。高频率段(1～3 MHz)的导波传播速度对锚杆锚固质量不敏感,导波的传播速度基本不变,适合于锚杆完整性检测。探索了利用高频段多频率导波检测锚固锚杆长度的方法。实验室检测结果显示,本检测方法具有很高的精度。 展开更多
关键词 注浆质量 锚杆完整性 无损检测 导波
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锚杆锚固体系中的波系特征研究 被引量：14
17
作者 张世平 张昌锁 +1 位作者 王成 Steve Zou 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2570-2573,2578,共5页
采用凝固过程中的混凝土模拟不同物理力学特性的锚固介质,用数值模拟和试验的方法研究了锚固锚杆中的波系及锚固锚杆中界面波的形成过程。数值模拟和试验模拟都表明随着锚固介质力学性质的改变锚杆中传播的波的特性发生改变。锚杆中传播... 采用凝固过程中的混凝土模拟不同物理力学特性的锚固介质,用数值模拟和试验的方法研究了锚固锚杆中的波系及锚固锚杆中界面波的形成过程。数值模拟和试验模拟都表明随着锚固介质力学性质的改变锚杆中传播的波的特性发生改变。锚杆中传播的P波对锚固介质的力学特性非常敏感,随着锚固强度的增加,界面波产生,P波逐渐衰减消失。锚杆中传播的波由原来的P波占主导成为界面波占主导,波在锚固段的传播速度也由杆速度成为界面波波速。界面波的波速与锚固介质的力学性质相关,因此可以用界面波的波速来评价锚杆锚固质量以及计算锚杆锚固段长度。 展开更多
关键词 界面波 锚固质量 锚固体系
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高频超声导波检测锚杆有效锚固长度分析 被引量：7
18
作者 潘立业 张昌锁 +2 位作者 马洁腾 王银涛 柳明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第12期24-26,31,共4页
为检测锚杆实际有效锚固长度,得到锚固锚杆和自由锚杆中的高频超声导波传播规律,在1~15 MHz频率范围内对不同锚固锚杆试件进行频率扫描,并根据试验结果得到了群速度和频率之间的关系曲线。结果表明,激发频率为2.007~2.312和3.266~3.491 ... 为检测锚杆实际有效锚固长度,得到锚固锚杆和自由锚杆中的高频超声导波传播规律,在1~15 MHz频率范围内对不同锚固锚杆试件进行频率扫描,并根据试验结果得到了群速度和频率之间的关系曲线。结果表明,激发频率为2.007~2.312和3.266~3.491 MHz时,导波在不同锚固质量的锚杆中传播速度几乎一致,且锚杆锚固质量对高频超声导波的传播速度影响很小,并据此得出在这个频率范围内可检测超声导波在自由锚杆中的传播速度,进而计算出锚杆的锚固长度。 展开更多
关键词 高频超声导波 锚固锚杆 群速度 有效锚固长度
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20～1000kHz超声导波用于锚杆锚固质量检测的探索 被引量：5
19
作者 廖霖 张昌锁 +2 位作者 柳明 张胜利 王银涛 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第11期119-122,共4页
为使超声波无损检测技术应用于锚杆锚固质量的检测，采用理论分析和实验室测试的方法对超声导波在锚杆中的传播规律进行了研究。在20—1000kHz导波频率范围内，对不同锚固质量的锚固锚杆进行了扫频，并根据实验结果得出了群速度随频率... 为使超声波无损检测技术应用于锚杆锚固质量的检测，采用理论分析和实验室测试的方法对超声导波在锚杆中的传播规律进行了研究。在20—1000kHz导波频率范围内，对不同锚固质量的锚固锚杆进行了扫频，并根据实验结果得出了群速度随频率变化曲线。研究结果表明：频率较低时，同一频率导波在不同锚固质量的锚杆传播的群速度不一样，可用于锚杆锚固质量的检测；频率较高时，它们的群速度几乎一致，可用来检测锚固锚杆的长度，但存在一些可用于锚杆锚固质量检测的导波。 展开更多
关键词 超声导波 锚杆 无损检测 群速度
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古城矿沿空留巷切顶卸压关键技术研究 被引量：15
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作者 张晨 白云龙 张昌锁 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第11期60-65,共6页
为解决厚煤层沿空留巷切顶卸压后的巷道稳定性问题,以古城矿6 m煤厚N1305工作面作为工程实例,运用理论分析、数值模拟、现场实践结合的方法,分别研究预裂爆破孔间距、切顶高度及切顶角度3个重要参数对切顶留巷的影响。经力学计算和现场... 为解决厚煤层沿空留巷切顶卸压后的巷道稳定性问题,以古城矿6 m煤厚N1305工作面作为工程实例,运用理论分析、数值模拟、现场实践结合的方法,分别研究预裂爆破孔间距、切顶高度及切顶角度3个重要参数对切顶留巷的影响。经力学计算和现场实践,爆破孔间距900 mm时贯通性效果最优。通过UDEC软件分别对不同切顶高度和角度的工况进行数值模拟,发现随着切顶高度的增加,充填体上方顶板应力和下沉量均先减小后稳定;随着切顶角度的增加,应力和下沉量均增大,得出最优切顶高度为21.8 m,角度为5°。将研究结果应用于煤矿现场,发现切顶后的留巷效果相对不切顶时效果较好,可为同类型的切顶留巷提供经验参考。 展开更多
关键词 厚煤层 沿空留巷 切顶卸压 数值模拟
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