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巷道围岩强度弱化规律及其动态加固技术

工程力学 1999年第5期16卷 53-57页

作者：杨米加贺永年张农中国矿业大学徐州221008

本文结合巷道围岩强度弱化规律，首次提出软岩巷道的动态支护原理和分步加固技术，同时给出了一个喷锚注动态加固的成功实践，为软岩支护提供了新的方法。

关键词：动态支护分步加固描喷注浆巷道围岩

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深部巷道稳定的若干岩石力学问题

中国矿业大学学报 2006年第3期35卷 288-295页

作者：贺永年韩立军邵鹏蒋斌松中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221008

论述了深部岩石力学与工程问题研究的意义;评述了深部原岩应力分布对岩石性质与岩石工程的影响;指出了岩石强度失效与工程围岩破坏过程的实质;分析和评价了岩石破坏所形成的序列结构形式以及对其强度的影响.根据深部岩石工程施工以及变... 详细信息

论述了深部岩石力学与工程问题研究的意义;评述了深部原岩应力分布对岩石性质与岩石工程的影响;指出了岩石强度失效与工程围岩破坏过程的实质;分析和评价了岩石破坏所形成的序列结构形式以及对其强度的影响.根据深部岩石工程施工以及变形破坏的特点,通过对工程开挖的卸压影响、岩石脆性与延性破坏的关系以及岩石变形、破坏的时间效应的分析,说明了深部岩石工程稳定有其不同的性质与特点.

关键词：深部岩石力学原岩应力工程围岩破坏脆性与延性巷道稳定

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深部圆形巷道破裂围岩的弹塑性分析

岩石力学与工程学报 2007年第5期26卷 982-986页

作者：蒋斌松张强贺永年韩立军中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221008

随着大量煤矿矿井开采深度的增加,在高围压的作用下,巷道围岩普遍出现破裂,而且围岩破裂范围在扩大的同时,往往出现继续破坏的现象。针对长的圆形巷道,将巷道围岩分成破裂区、塑性区和弹性区,采用Mohr-Coulomb准则,进行非关联弹塑性分析... 详细信息

随着大量煤矿矿井开采深度的增加,在高围压的作用下,巷道围岩普遍出现破裂,而且围岩破裂范围在扩大的同时,往往出现继续破坏的现象。针对长的圆形巷道,将巷道围岩分成破裂区、塑性区和弹性区,采用Mohr-Coulomb准则,进行非关联弹塑性分析,获得其应力和变形的封闭解析解。通过利用在弹塑交界处应力连续的条件以及在破裂和塑性交界处径向应变连续的条件,获得确定围岩破裂区和塑性区半径的解析式。最后,给出一个算例,分析其破裂区和塑性区应力、应变的分布特点以及破裂区范围的影响。利用所获得的结果,可以为巷道的稳定性分析以及支护设计提供理论依据。

关键词：采矿工程圆形巷道围岩破裂区弹塑性分析解析解

环向有效约束条件下破裂岩体承载变形特性分析

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中国矿业大学学报 2009年第1期38卷 14-19页

作者：韩立军贺永年蒋斌松张后全中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室建筑工程学院江苏徐州221008

在实验室里进行了环向有效约束条件下的破裂岩体承载变形试验,分析了破裂岩体承载过程中的变形特性.结果表明,随环向约束力和轴向应力状态的提高,破裂岩体的体积应变由初始破裂后的膨胀转化为压密,岩石的再破坏导致轴向应力出现较大幅... 详细信息

在实验室里进行了环向有效约束条件下的破裂岩体承载变形试验,分析了破裂岩体承载过程中的变形特性.结果表明,随环向约束力和轴向应力状态的提高,破裂岩体的体积应变由初始破裂后的膨胀转化为压密,岩石的再破坏导致轴向应力出现较大幅度的起落;当环向约束力趋于稳定后,轴向应变和环向应变均显著增长,破裂岩体的体积应变又由压密状态逐步又转化至体积膨胀,而轴向应力逐步维持在一个稳定的应力状态;破裂岩体的再破坏不会导致最终极限承载能力的降低和变形量的显著增加.

关键词：破裂岩体应力强化变形特性结构效应体积应变

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环向约束条件下破裂岩体力学特性试验研究

中国矿业大学学报 2006年第5期35卷 617-622页

作者：韩立军贺永年蒋斌松张后全中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221008

深部地下工程围岩多为破裂岩体,与支护结构间存在相互作用,破裂岩体的力学性能对工程稳定起着极其重要作用.采用环向约束试验方法研究破裂岩体的承载和变形特性.结果表明:破裂岩体的轴向应力-应变曲线是一分段连续曲线,峰谷后表现出等... 详细信息

深部地下工程围岩多为破裂岩体,与支护结构间存在相互作用,破裂岩体的力学性能对工程稳定起着极其重要作用.采用环向约束试验方法研究破裂岩体的承载和变形特性.结果表明:破裂岩体的轴向应力-应变曲线是一分段连续曲线,峰谷后表现出等效弹塑性特性,随环向约束力的逐步提高,破裂岩体轴向应力呈现应力强化趋势,可达到并稳定在一个较高的应力状态,而环向约束应力则随侧向应变的增加呈线性增加,直至屈服.因此,环向约束条件下破裂岩体的力学特性明显不同于岩石三轴试验残余段的剪切滑移特性,反映了破裂岩体在有效环向约束条件下具有良好的结构效应.

关键词：破裂岩体环向约束应力强化结构效应变形

构造复杂区域巷道控顶卸压原理与支护技术实践

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岩石力学与工程学报 2005年第A2期24卷 5499-5504页

作者：韩立军蒋斌松贺永年中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221008

针对构造复杂区域内煤巷存在的高应力、围岩破碎和支护困难等问题,提出了控顶卸压原理及配套的三锚支护技术,即在巷道掘进过程中,首先以较小的断面进行超前掘进,并对顶板采用高强度锚杆进行及时支护,而对巷道两帮煤体不支护,允许两帮煤... 详细信息

针对构造复杂区域内煤巷存在的高应力、围岩破碎和支护困难等问题,提出了控顶卸压原理及配套的三锚支护技术,即在巷道掘进过程中,首先以较小的断面进行超前掘进,并对顶板采用高强度锚杆进行及时支护,而对巷道两帮煤体不支护,允许两帮煤体产生一定的变形和破坏,形成松动圈,从而使围岩中的高应力得到释放;当两帮煤体出现片帮后再进行刷帮和锚杆支护,并对顶角补充锚杆进行支护;然后再采用预应力锚索对顶板进行加强支护,且对巷道底角采用内注浆锚杆进行锚注加固。这样形成了一套完善的控顶卸压原理和三锚支护技术。该原理和技术得以应用于肥城矿区陶阳煤矿构造复杂区域煤巷的支护实践,经回采实践和矿压观测表明,取得了较好的技术与经济效果,为构造复杂区域煤巷的支护提供了一条有效途径。

关键词：采矿工程构造复杂区域破碎围岩高应力巷道控顶卸压原理三锚支护

深部岩体非线性Kelvin蠕变变形的混沌行为

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岩石力学与工程学报 2006年第9期25卷 1862-1867页

作者：蒋斌松蔡美峰贺永年韩立军中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221008 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

随着矿山开采的大规模进行和采深的加大,在深部高应力作用下巷道围岩的破坏日益严重,这使得越来越多的采用非线性科学理论和方法分析巷道围岩的稳定性。推导非线性Kelvin流变模型的本构方程以及其蠕变曲线的解析解;分别采用两种数值微... 详细信息

随着矿山开采的大规模进行和采深的加大,在深部高应力作用下巷道围岩的破坏日益严重,这使得越来越多的采用非线性科学理论和方法分析巷道围岩的稳定性。推导非线性Kelvin流变模型的本构方程以及其蠕变曲线的解析解;分别采用两种数值微分方法对非线性蠕变方程进行求解,结果发现非线性蠕变方程的数值解在有些情况下与解析解不一致,即数值解可能出现不稳定;通过变量代换,该非线性蠕变方程可化为Logistic方程。这样,通过将岩体的本构模型与非线性理论相结合,从理论上证明岩体的非线性蠕变具有混沌行为,并相应获得岩体变形发生混沌的条件,根据实测位移序列,为采用混沌学方法进行深部岩体工程的稳定性预测和控制奠定理论基础。

关键词：岩石力学深部岩体混沌非线性Kelvin体蠕变 Logistic方程

蒙特卡洛模拟的随机性及裂隙岩体渗透张量分析

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岩土工程学报 1999年第4期21卷 492-494页

作者：杨米加贺永年中国矿业大学建筑工程学院江苏徐州221008

1前言蒙特卡洛模拟法作为一种计算机模拟手段,已被广泛应用于岩体的裂隙网络模拟.但蒙特卡洛法是一种随机模拟方法,是一种通过裂隙的若干物理、几何量的统计参数来获得一个随机裂隙模型的方法.一方面,真实的岩体裂隙是满足相应的统计分... 详细信息

1前言蒙特卡洛模拟法作为一种计算机模拟手段,已被广泛应用于岩体的裂隙网络模拟.但蒙特卡洛法是一种随机模拟方法,是一种通过裂隙的若干物理、几何量的统计参数来获得一个随机裂隙模型的方法.一方面,真实的岩体裂隙是满足相应的统计分布规律(包括误差规律)的一个具体的裂隙系统;另一方面,由计算机给出的裂隙模型是根据这些分布获得的另一个确定的裂隙分布形式,这两者之间的渗透性质并不一致,但两者的统计规律应具有一致性.因此,确定随机模型对渗透性的影响关系是认识蒙特卡洛法和了解真实岩体渗透性质所必需的.

关键词：裂隙岩体渗透张量分析蒙特卡洛模拟法随机性

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脆性岩石真三轴能量强度准则研究

中国矿业大学学报 2012年第4期41卷 564-570页

作者：张后全徐建峰贺永年邵鹏蒋斌松韩立军卜万奎中国矿业大学深部岩土力学与工程国家重点实验室力学与建筑工程学院江苏徐州221008

基于岩石材料拉压强度不等和中间主应力对强度影响特点,从可释放弹性能角度出发推导和建立了可考虑中间主应力对岩石破坏弹性能释放影响的真三轴能量强度准则,利用厚壁圆筒试验数据和已有文献真三轴试验数据以及从能量准则参数物理含义... 详细信息

基于岩石材料拉压强度不等和中间主应力对强度影响特点,从可释放弹性能角度出发推导和建立了可考虑中间主应力对岩石破坏弹性能释放影响的真三轴能量强度准则,利用厚壁圆筒试验数据和已有文献真三轴试验数据以及从能量准则参数物理含义三方面分析验证了所建真三轴能量强度准则的合理性及可靠性.结果表明,所建真三轴能量准则能适应于厚壁圆筒及真三轴压力试验的多种复杂应力状态;花岗岩、石灰岩中间主应力影响大于红砂岩、中细砂岩;对同种岩石来说,岩石中间主应力影响系数随应力状态不同而不同,总体变化趋势随中间主应力增加而先增大后减小;岩石能量强度准则与岩石应力状态和材料物理性质密切相关.

关键词：岩石材料中间主应力厚壁圆筒试验真三轴试验能量强度准则