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大倾角煤层长壁开采围岩应力传递路径时空演化特征 被引量：9
1
作者 罗生虎 王同 +3 位作者 伍永平 田程阳 郎丁 赵华涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2534-2545,共12页
大倾角煤层开采中,受煤层倾角影响,采动应力在顶板岩层中的动态演化规律较一般煤层开采时复杂,发现并揭示采动应力的传递路径与宏观展布形态的演化特征是实现该类煤层安全高效开采的基石。以某矿25221工作面为工程背景,采用模拟实验、... 大倾角煤层开采中,受煤层倾角影响,采动应力在顶板岩层中的动态演化规律较一般煤层开采时复杂,发现并揭示采动应力的传递路径与宏观展布形态的演化特征是实现该类煤层安全高效开采的基石。以某矿25221工作面为工程背景,采用模拟实验、数值模拟、理论分析互馈的研究手段,在厘定围岩宏观结构演化规律的基础上,量化了围岩空间主应力包络面空间展布形态,揭示了围岩采动应力传递路径时空演化特征。研究结果表明:在大倾角煤层开采中,围岩破坏拱壳形态在高度上呈现先增大后趋于稳定的特征,倾向上、下端头位置处,壳基随着推进距离的增大而向深处煤体内偏移后趋于稳定;围岩应力包络拱壳呈现壳顶在工作面倾向中上部、壳基在采场四周煤体内的非对称拱壳体形态;围岩支承压力峰值的演化分为峰值增长区与稳定区;主应力受采动影响在煤壁前方呈现出先增大后减小的变化规律,而在采空区中部3者均下降且第一主应力下降幅度最大;第一主应力受采动影响,其应力传递路径可分为原岩应力区、应力增高区、应力降低区3个区域;应力增高区内,第一主应力在Z轴分量增加幅度最大,其方向自垂直于Y轴平面内旋转。研究结果揭示了顶板宏观应力拱壳与应力传递路径演化一般规律,丰富了大倾角煤层岩层控制理论。 展开更多
关键词 大倾角煤层 应力拱壳 支承压力 主应力 应力传递路径
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髋关节臼顶上方基本应力传递路径的分析 被引量：1
2
作者 聂涌 马俊 +3 位作者 黄强 胡钦胜 石小军 裴福兴 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期802-807,共6页
保持臼顶上方的基本应力传递路径对全髋关节置换(THA)髋臼重建后假体的稳定性至关重要。本研究旨在为描述该基本应力传递路径提供一个合理的方法并为THA中的髋臼重建过程提供临床指导。通过CT数据构建三个不同正常髋关节的对象特异性有... 保持臼顶上方的基本应力传递路径对全髋关节置换(THA)髋臼重建后假体的稳定性至关重要。本研究旨在为描述该基本应力传递路径提供一个合理的方法并为THA中的髋臼重建过程提供临床指导。通过CT数据构建三个不同正常髋关节的对象特异性有限元模型。采用5种材料赋值方案进行材料属性的收敛性分析,以定义骨盆松质骨材料属性的数量。此外,把臼顶上方20mm范围内的模型进行剖切处理,并且将该范围内的应力传递路径定义为三维松质骨应力分布以及定量的皮质骨应力水平两部分。研究结果表明,采用100种材料定义骨盆松质骨的材料属性,既可以保证有限元计算结果的精确性又可以保证其分析流程的时效性。在相同体重条件下,三个不同正常骨盆臼顶上方应力传递路径都具有一致性,特别是臼顶上方的皮质骨应力水平均保持在20 MPa以上且差异无统计学意义(P>0.05)。因此,定义一定体重条件下臼顶上方的基本应力传递路径有助于更精确地制定术前髋臼重建计划,恢复髋关节正常的生物力学以及维持假体的稳定性。 展开更多
关键词 全髋关节置换 髋臼重建 臼顶 基本应力传递路径
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向斜构造区厚硬顶板巷道冲击破坏机理研究
3
作者 杨皓博 李晶昆 《陕西煤炭》 2025年第2期17-23,29,共8页
针对向斜构造区厚硬顶板巷道围岩冲击变形破坏严重等问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,研究了向斜构造区厚硬顶板巷道冲击破坏机理,提出了巷道围岩卸支协同防冲控制措施,有效提升了巷道围岩稳定性。研究表明,向斜构造区厚... 针对向斜构造区厚硬顶板巷道围岩冲击变形破坏严重等问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,研究了向斜构造区厚硬顶板巷道冲击破坏机理,提出了巷道围岩卸支协同防冲控制措施,有效提升了巷道围岩稳定性。研究表明,向斜构造区厚硬顶板存在压应力集中区,形成矿井冲击震源层;向斜轴部巷道3~6 m范围内存在23.95~41.16 MPa的高静载应力集中带,静动载应力叠加巷道冲击破坏严重;向斜轴部巷道帮部围岩浅表裂隙发育,锚杆锚固性能差,顶板锚索动载抗冲性能差,冲击作用下易产生一定损伤;采用全断面卸压与深锚补强加固协同防冲控制技术,切断了巷道围岩应力以及动载应力波传递路径,提升了巷道围岩锚固抗冲性能,巷道围岩变形量降低63.57%~65.90%,大能量微震事件减少,小能量微震事件增加,巷道围岩稳定性增强。 展开更多
关键词 向斜构造 冲击地压 厚硬顶板 锚固性能 应力传递路径
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急倾斜短壁综放采场围岩采动应力演化规律
4
作者 王红伟 焦建强 +3 位作者 伍永平 蒋宝林 罗生虎 王同 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期462-471,共10页
以新疆龙泉煤矿3⁃3c急倾斜煤层水平分段短壁综放开采为工程背景,通过物理相似模拟实验和数值计算相结合的研究方法,分析了多分段采场围岩变形破坏规律,量化表征了第一主应力大小、方向演化特征,揭示了采动应力传递演化机理,确定了急倾... 以新疆龙泉煤矿3⁃3c急倾斜煤层水平分段短壁综放开采为工程背景,通过物理相似模拟实验和数值计算相结合的研究方法,分析了多分段采场围岩变形破坏规律,量化表征了第一主应力大小、方向演化特征,揭示了采动应力传递演化机理,确定了急倾斜煤层短壁综放开采合理阶段高度。研究结果表明:急倾斜煤层短壁综放采场围岩应力传递路径呈非对称偏转特征,沿采空区上方顶板形成非对称应力包络拱,采空区倾斜中上部岩体应力释放,分段底部靠近顶板侧岩体应力集中。开采一分段至三分段过程中,顶板垮落高度与裂隙发育增幅较小,应力拱高度与采高比值相近,第一主应力集中峰值较小、应力偏转程度较低,多分段采场围岩结构稳定性较好。开采至四分段,顶板发生大面积垮落,垮落矸石冲击底板诱发滑移破坏,发生围岩大范围链式灾害,应力拱高度突增,拱高与采高比值增大。确定合理阶段高度为3个分段高度30 m左右,能有效防止围岩失稳突变诱发链式灾害,从源头消弭采场动力灾害的产生。 展开更多
关键词 急倾斜煤层 短壁综放 第一主应力 应力传递路径 应力偏转方向 阶段高度
原文传递
大采高强采动工作面区段煤柱尺寸优化研究 被引量：9
5
作者 管隆刚 徐东 +3 位作者 陈真 刘超 高明仕 张东昕 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第9期29-34,共6页
针对大采高强采动工作面回采巷道围岩动压显现问题,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了不同宽度区段煤柱掘采阶段的巷道围岩应力分布规律及变形破坏特征,分析了强动载巷道围岩变形破坏机理,确定了小保当一号煤矿112203工作面的合理区... 针对大采高强采动工作面回采巷道围岩动压显现问题,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了不同宽度区段煤柱掘采阶段的巷道围岩应力分布规律及变形破坏特征,分析了强动载巷道围岩变形破坏机理,确定了小保当一号煤矿112203工作面的合理区段煤柱留设尺寸。研究表明:工作面区段煤柱弹性核和底板弹性区为煤柱应力传递有效路径,合理的煤柱留设尺寸,可增大煤柱应力传递路径上的能量损失,减小巷道围岩变形量;随着工作面区段煤柱尺寸的减小,煤柱应力将由马鞍形转化为凸形分布,不同采动影响阶段,煤柱应力呈现非对称应力分布状态;为维护回采巷道围岩稳定性,工作面留设宽度为15 m小煤柱或者宽度为35 m的大煤柱,可减小巷道围岩变形量和返修次数,增长巷道服务年限。 展开更多
关键词 大采高工作面 强采动巷道 区段煤柱 弹性区 应力传递路径
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钢管混凝土柱-钢梁双侧板贯穿式节点力学性能有限元分析
6
作者 李双双 《铁道勘测与设计》 2018年第2期94-99,共6页
钢管混凝土柱和钢梁组成的组合结构凭借其优越的力学性能和抗震性能，在实际工程中得到广泛的应用。节点的构造形式决定了梁柱连接处内力的传递方式。因此，对构造简单，受力合理的节点进行研究，是推动钢管混凝土柱．钢梁组合结构应用... 钢管混凝土柱和钢梁组成的组合结构凭借其优越的力学性能和抗震性能，在实际工程中得到广泛的应用。节点的构造形式决定了梁柱连接处内力的传递方式。因此，对构造简单，受力合理的节点进行研究，是推动钢管混凝土柱．钢梁组合结构应用和发展的关键。 展开更多
关键词 钢管混凝土柱-钢梁双侧板贯穿式节点 荷载-位移滞回曲线 异形钢管混凝土柱 非线性有限元参数分析 应力传递路径
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