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动载扰动诱发巷道冲击的风险性研究

煤炭学报 2024年

作者：刘洪涛陈子晗韩洲刘勤裕韩子俊张成璐张红凯中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

巷道冲击地压发生机理与风险性评估问题，对不同区域应力场中的巷道围岩分区能量释放规律进行分析，考虑动载事件扰动，建立了始态应力场、动载事件产生的瞬态应力场与巷道围岩破坏之间的力学联系，提出了动载事件扰动下的终态巷道围岩... 详细信息

巷道冲击地压发生机理与风险性评估问题，对不同区域应力场中的巷道围岩分区能量释放规律进行分析，考虑动载事件扰动，建立了始态应力场、动载事件产生的瞬态应力场与巷道围岩破坏之间的力学联系，提出了动载事件扰动下的终态巷道围岩塑性区边界计算方程，阐述了动载事件与始态应力场共同作用诱发冲击地压的机理，并对不同因素变化下的巷道冲击风险性进行了分析，以震动事件发生角为指标对动载事件发生的不同区域进行了风险强度的划分。研究结果表明：区域应力场不均匀程度的增大使得巷道围岩系统在扰动平衡后的能量释放量增大，且能量释放的主要区域为区域应力场的最大围压方向；巷道冲击地压是巷道围岩受始态应力场与动载事件的瞬态应力场两者共同作用的结果，动载事件的影响会使得巷道围岩系统的终态应力场产生偏转，而围岩协调所释放的能量是冲击产生的主要原因；当始态应力场处于蝶形风险区时，受动载事件影响后的巷道冲击风险性更大，且动载事件的有效释放能量的增大、震源距离的减小与横波能量占比的增大会使得巷道冲击风险性随之增大；震动事件发生角影响着巷道冲击风险性，当动载事件发生在强风险区与次强风险区时，微小的动载事件也极易诱发冲击地压，巷道冲击风险性较高；当动载事件发生在弱风险区时，较大的动载事件也不易引起冲击地压，巷道的冲击风险性较低。

关键词：蝶形塑性区冲击风险性动载事件区域应力场能量

巷道蝶形破坏强度准则低敏感性研究及工程应用

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岩土力学 2024年第1期45卷 117-130页

作者：刘洪涛韩子俊刘勤裕陈子晗韩洲张红凯杨永松中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 巷道支护与灾害防治煤炭行业工程研究中心北京100083

巷道围岩的塑性区形态对巷道的破坏形式及破坏程度有重要影响。为探究三向应力场下塑性区形态演化过程,基于弹性力学推导了轴向应力表达式,并依据蝶形塑性区边界方程求解思路,确定了三维强度准则下三向塑性区近似解的求解方法。通过等... 详细信息

巷道围岩的塑性区形态对巷道的破坏形式及破坏程度有重要影响。为探究三向应力场下塑性区形态演化过程,基于弹性力学推导了轴向应力表达式,并依据蝶形塑性区边界方程求解思路,确定了三维强度准则下三向塑性区近似解的求解方法。通过等球应力p、等偏应力q以及不同Lode角θσ来确定围岩应力加载方案,对不同三维强度准则下的围岩塑性区形态演化规律进行深入研究,论证了蝶形破坏的准则低敏感性。基于蝶形破坏理论对羊场湾160206回风巷道的非对称变形破坏机制及控制技术进行深入分析。研究结果表明:(1)在相同p、q及不同θσ的应力加载条件下,5种强度准则下的塑性区形态均呈现圆形、类椭圆及蝶形的演化规律,且每种强度准则在相同θσ的情况下围岩的塑性区形态基本一致。(2)相同应力大小、不同应力方向的加载方案下,围岩的塑性区形态大不相同。圆巷围岩的塑性区形态很大程度上由水平侧压比决定,轴向侧压对围岩的塑性区尺寸影响较大,对塑性区形态影响较小。(3)羊场湾160206回风巷道在叠加采动影响下顶板呈现非对称大变形破坏,基于蝶形塑性区支护思路,应用非对称锚杆索+超前单元支架+钻孔卸压的协同支护技术,取得了良好的支护效果。

关键词：塑性区边界蝶形塑性区强度准则采动影响巷道围岩控制

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三向非等压应力场下围岩主应力差与塑性区分布关系研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 291-306页

作者：刘洪涛韩子俊韩洲陈子晗韦晟杰刘勤裕程文聪吴双中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 煤炭行业巷道支护与灾害防治工程研究中心北京100083

首先,以弹性理论为基础推导出考虑巷道轴向应力影响的主应力差解析式,通过变化水平侧压比、轴向侧压比研究完全弹性条件时不同应力场下主应力差分布形态演化规律。其次,推导出考虑轴向应力作用的围岩塑性区近似解,研究不同应力环境下围... 详细信息

首先,以弹性理论为基础推导出考虑巷道轴向应力影响的主应力差解析式,通过变化水平侧压比、轴向侧压比研究完全弹性条件时不同应力场下主应力差分布形态演化规律。其次,推导出考虑轴向应力作用的围岩塑性区近似解,研究不同应力环境下围岩的塑性区形态演化规律。最后,对比分析主应力差及塑性区形态特征,研究二者分布形态的对应关系,并通过数值模拟验证理论分析的正确性。研究结果表明:在弹性理论下,三向应力场条件的主应力差值分布会呈现圆形、椭圆形、蝶形3种形态的演化规律;在考虑巷道塑性破坏的情况下,主应力差值在σx、σz较小一侧形成峰值壳,在较大一侧形成卸压壳。在不同水平侧压比及轴向侧压比情况下,围岩塑性区形态会呈现圆形—椭圆形、椭圆形—蝶形、蝶形恶性扩展3个阶段的演化过程。巷道主应力差的分布形态在一定程度上可以反映塑性区形态,主应力差和塑性区在相同应力条件下的形态特征具有逐一对应关系,且二者形态在很大程度上由水平侧压比决定,轴向侧压比对塑性区形态影响较小。160206回风巷在偏转式主应力差集中区形成非对称异化特征。本文基于分析及现场破坏情况提出的联合协同支护技术在现场应用效果较好。

关键词：主应力差轴向应力巷道塑性区非静水压力场围岩控制

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考虑轴向应力作用的巷道偏应力分布与破坏特征关系研究

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煤炭学报 2024年

作者：刘洪涛韩子俊陈子晗郭林峰梁嘉璐韩洲刘勤裕姬越中国矿业大学(北京)能源与矿业学院巷道支护与灾害防治煤炭行业工程研究中心中国煤炭工业协会

通过理论分析建立了考虑巷道轴向应力影响的全平面应变问题三维模型，推导了三维应力场下巷道围岩第二不变偏应力J2隐式解析解，分析了巷道围岩在弹性状态和塑性状态时不同水平侧压和轴向侧压应力环境下的J2分布大小及形态演化规律。基... 详细信息

通过理论分析建立了考虑巷道轴向应力影响的全平面应变问题三维模型，推导了三维应力场下巷道围岩第二不变偏应力J2隐式解析解，分析了巷道围岩在弹性状态和塑性状态时不同水平侧压和轴向侧压应力环境下的J2分布大小及形态演化规律。基于Kastner求解法得出了三维应力场下的巷道围岩塑性区边界隐式解，并运用数学与数值分析方法研究了不同应力条件下巷道围岩塑性区分布特征。建立了第二不变偏应力J2与围岩塑性区形态的相互对应关系，揭示了巷道围岩的变形破坏机制。以寸草塔二矿31205工作面回风巷为工程背景，对叠加采动作用下的巷道围岩J2及塑性区分布特征展开研究，量化了非对称变形破坏特征，寻求了支护阻力与J2的相互作用关系，提出了叠加采动巷道的稳定性控制技术。研究结果表明：（1）固定轴向侧压值变化水平侧压值的情况下，J2和塑性区形态分布特征呈现“圆形-类椭圆形-类蝶形”的演化过程。固定水平侧压值变化轴向侧压值的情况下，J2和塑性区形态保持不变。轴向应力的改变对塑性区形态的影响较小，但会对塑性区尺寸产生较大影响。（2）巷道围岩J2的集中程度越大，围岩的变形破坏程度越大，J2的分布形态一定程度上决定了塑性区的破坏形态。（3）31205回风巷在叠加采动影响下处于高偏应力J2环境，且形成了向采空区一侧旋转的应力分布特征，致使巷道形成非对称大变形破坏。（4）支护阻力的提高对巷道围岩的偏应力J2的降低作用有限，仅依靠锚杆（索）无法完全对巷道围岩进行稳定控制。基于上述研究，提出了超前强力支架+锚杆（索）支护系统的组合控制技术，现场应用效果良好。

关键词：巷道围岩控制偏应力第二不变量J 塑性区形态围岩破坏机制

回采巷道围岩变形的能量演化规律及控制方法研究

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煤炭学报 2024年

作者：刘洪涛韩洲陈子晗韩子俊刘勤裕张红凯张丹丹梁嘉璐中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

针对煤矿回采巷道围岩变形破坏问题，从围岩产生塑性耗散角度展开研究，使其从破坏本质、机理和控制方面形成一种稳定体系。提出了耗散能形态分布特征以及分布方程，理论研究了致使围岩塑性耗散能发生形态变化的影响因素。探讨了塑性耗... 详细信息

针对煤矿回采巷道围岩变形破坏问题，从围岩产生塑性耗散角度展开研究，使其从破坏本质、机理和控制方面形成一种稳定体系。提出了耗散能形态分布特征以及分布方程，理论研究了致使围岩塑性耗散能发生形态变化的影响因素。探讨了塑性耗散能分布形态与塑性破坏之间的联系，认为围岩产生塑性耗散是致使发生破坏的关键因素。并基于霍尔辛赫煤矿回采巷道进行现场调研和数值模拟，进一步通过理论分析、数值模拟研究采动巷道围岩变形的能量演化规律与控制技术。结果表明：（1）推导出非均匀应力场圆形巷道围岩塑性耗散能分布方程，理论得出塑性耗散能会经历圆形-“类正方形”-“蝶形”等发展阶段，探究了不同原岩应力场、关键岩石材料物理力学参数以及其他因素对巷道围岩耗散能差异性分布的影响程度。（2）获得了采动影响下巷道围岩的能量演化规律，将塑性区与塑性耗散能进行关联，揭示了能量耗散作用下巷道围岩塑性区的演化规律。（3）从能量角度获得了有效支护范围对巷道围岩耗散能的影响，并通过耗散能影响塑性破坏扩展理论，据此提出巷道围岩支护方法，在巷道围岩产生塑性变形时，通过对耗散能扩展区域加强支护，固化巷道围岩的受力状态，避免巷道围岩失稳引起周边围岩应力状态恶化。

关键词：能量回采巷道耗散能吸能支护塑性区

超高速激光熔覆技术及其耐磨蚀涂层材料研究进展

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热加工工艺 2024年第16期53卷 1-8页

作者：齐泓钧坚永鑫陈子晗黄国胜皇志富邢建东西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 中国船舶集团有限公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室山东青岛266237 中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710077

超高速激光熔覆技术是一种新型的表面涂层制备技术,可用于制备具有冶金结合的致密金属防护涂层。与传统熔覆工艺相比,超高速激光熔覆的加工效率高、涂层稀释率低,且涂层内部晶粒组织明显细化,可表现出更加优异的防护性能,在工业生产中... 详细信息

超高速激光熔覆技术是一种新型的表面涂层制备技术,可用于制备具有冶金结合的致密金属防护涂层。与传统熔覆工艺相比,超高速激光熔覆的加工效率高、涂层稀释率低,且涂层内部晶粒组织明显细化,可表现出更加优异的防护性能,在工业生产中具有广阔的应用前景。介绍了超高速激光熔覆技术的原理与加工特点,分析了国内外超高速激光熔覆设备的发展现状,综述了超高速激光熔覆涂层材料的研究进展,讨论了当前超高速激光熔覆涂层发展的主要问题,并展望了超高速激光熔覆技术及其涂层材料的发展趋势。

关键词：表面工程超高速激光熔覆涂层材料耐磨性耐蚀性

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老旧社区实用性改造实施方案设计要点研究——基于广州211份改造方案的系统评价

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城市观察 2024年第4期92卷 80-91,161页

作者：叶昌东陈子晗米继洋刘颖圣解加米华南农业大学林学与风景园林学院自然资源部华南热带亚热带自然资源监测重点实验室

老旧社区改造是城市高质量发展的必然要求。改造方案是老旧社区改造的直接依据,影响老旧社区改造的质量和效果。文章基于广州市211份改造方案,从意愿需求、方案设计、资金预算3个层级构建了方案评价的理论框架。研究认为,实用性老旧社... 详细信息

老旧社区改造是城市高质量发展的必然要求。改造方案是老旧社区改造的直接依据,影响老旧社区改造的质量和效果。文章基于广州市211份改造方案,从意愿需求、方案设计、资金预算3个层级构建了方案评价的理论框架。研究认为,实用性老旧社区改造实施方案应当具备满足居民需求、实操性强、特色鲜明、经济合理和创新性的特征;其设计要点应围绕完善民主参与机制、强化以人为本的创新性设计理念、协调可供监督的预算分配落实体系3个方面来构建。

关键词：老旧社区老旧小区社区改造城市更新

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红星村来了个“莓老板”

红星村来了个“莓老板”

南海西北陆坡一号、二号沉船遗址第二阶段考古调查简报

贵阳日报

作者：王倩陈子晗

前段时间，花溪区孟关乡红星村来了个“莓老板”的消息在村里不胫而走——干了大半辈子酒店经营的周顺红在红星村租了块80亩的地，建设梦恋·莓草莓基地，已建起智能化的节能型草莓种植大棚，准备大干一场。产业发展是乡村振兴的源头活... 详细信息

前段时间，花溪区孟关乡红星村来了个“莓老板”的消息在村里不胫而走——干了大半辈子酒店经营的周顺红在红星村租了块80亩的地，建设梦恋·莓草莓基地，已建起智能化的节能型草莓种植大棚，准备大干一场。产业发展是乡村振兴的源头活水。近年来，贵阳市把财政衔接资金项目......

关键词：草莓种植草莓产业花溪区农业农村发展

来源： cnki报纸评论

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文物 2024年第7期 4-26,F0002,1页

作者：宋建忠邓启江陈传绪张凝灏李滨(摄影) 安兴龙(摄影) 李秋莹(摄影) 邓嘉韶(制图) 于海明(制图) 黄泽鹏(制图) 陈子晗(整理) 董佳馨(整理) 赵宋园(整理) 董佳馨李滨国家文物局考古研究中心中国科学院深海科学与工程研究所中国(海南)南海博物馆

南海西北陆坡一号、二号沉船遗址位于海南省三亚市东南约150公里海域,两处沉船遗址所处水深约1500米。为探明并掌握这两处深海沉船遗址的分布范围和保存状况,经国家文物局批准2023年5~6月,国家文物局考古研究中心、中国科学院深海科学... 详细信息

南海西北陆坡一号、二号沉船遗址位于海南省三亚市东南约150公里海域,两处沉船遗址所处水深约1500米。为探明并掌握这两处深海沉船遗址的分布范围和保存状况,经国家文物局批准2023年5~6月,国家文物局考古研究中心、中国科学院深海科学与工程研究所、中国(海南)南海博物馆联合对两处沉船遗址开展了第一阶段考古调查。

关键词：沉船遗址考古调查国家文物局调查简报中国科学院考古研究海南省三亚市保存状况