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赵志强
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- 所属机构:中国矿业大学（北京）
- 所在地区:北京市
- 研究方向:矿业工程
- 发文基金:国家自然科学基金
相关作者
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- 赵志强高洋汪昕吕亚伟
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- 针对酸刺沟矿特厚煤层综放工作面回撤通道围岩支护与稳定的难题,基于现场实测和数值模拟,分析了回撤通道围岩的变形破坏特征,提出了回撤通道锚网索联合支护技术。结果表明:当工作面距离回撤通道30 m时,围岩塑性破坏范围开始增大,当工作面距离回撤通道10 m时,围岩塑性破坏剧烈,工作面贯通后,回撤通道顶板塑性区深度到达7 m,靠近煤壁侧的顶板破坏深度更深,煤柱帮塑性区深度达到3.5 m。根据回撤通道围岩变形破坏特征,坚持主控"顶板和煤柱帮"的原则,采用锚网索联合支护,并在6上109回撤通道成功应用,实现了工作面设备顺利回撤。
- 吕坤赵志超赵志强
- 关键词：特厚煤层巷道支护回撤通道
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- 2013年
- 以顶板浅部岩层为研究对象，对钻孔施工过程中变推力水平的钻进反馈信号以及钻深一钻速特征进行现场试验研究，结果表明：钻削区内钻进速度与推力水平近似线性正相关，不同岩性其钻速增长率不同，泥岩层在阻塞区内钻速负增长；在2．5～3．5kN推力水平下，钻进速度在煤层、泥岩层、砂岩层中依次递减；试验矿井顶板煤层处于钻削区内，平均钻进速度为41．8～43．2mm／s，波动幅度为-4．07％～3．01％；砂岩层平均钻进速度为8．4～9．8mm／s，波动幅度为-16．3％～19．0％；泥岩层内平均钻进速度为22．4～23．5mm／s，波动幅度为-28．1％～24．3％；顶板泥岩层完整性差，在1．1～1．3，2．7～2．8，4．1～4．4m各存在一裂隙通道，通道处钻进速度波动幅度最大可达122．3％；钻深一钻速特征曲线可以明显表征裂隙通道位置。
- 刘洪涛赵志强樊龙王飞张浩
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- 圆形巷道围岩偏应力场及塑性区分布规律研究被引量：174
- 2015年
- 以弹塑性力学中的圆孔应力解和塑性力学的偏应力理论为基础,利用莫尔-库仑强度准则,研究了围岩偏应力场和塑性区分布规律,得到了非均匀应力场下圆形巷道围岩偏应力的计算式和塑性区半径计算方法.结果表明:巷道埋深、极坐标r、极坐标θ和侧压系数与最大和最小主偏应力的大小曲线分别呈线性分布、"八"字型分布、"笔尖"型和"X"型分布;侧压系数小于、等于和大于1.0时,会出现不同形态的蝶形塑性区;随着侧压系数的增大,塑性区边界各位置的最大主偏应力会逐渐增大,而最小主偏应力却逐渐减小,两者之间的差值越来越大;内摩擦角、内聚力和圆形巷道半径的增加,都会导致塑性区半径的减小.
- 马念杰李季赵志强
- 关键词：偏应力圆形巷道
- 圆形巷道围岩塑性区的一般形态及其判定准则被引量：88
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- 巷道围岩塑性区形态决定了巷道围岩的破坏形式及破坏程度,以塑性区边界隐性方程为基础全面研究了圆形巷道围岩塑性区一般形态的变化规律。结果表明:在不同围压状态下均质围岩圆形巷道塑性区一般表现出圆形、椭圆形、蝶形3种形态。通过理论分析找到了3种形态的数学力学含义,并推导出不同形态下的判定准则。提出了塑性区形态系数的概念,推导出了形态系数的计算公式,利用其大小可判别塑性区形态特征。通过FLAC3D数值模拟方法验证了理论计算的正确性。研究成果可作为巷道稳定性分析、支护设计、冒顶灾害防治、冲击地压预测与防治、煤与瓦斯突出预测与防治等工程实践的理论依据。
- 郭晓菲马念杰赵希栋赵志强李永恩
- 关键词：圆形巷道塑性区
- 一种巷道顶板失稳分级预警装置及预警方法
- 一种巷道顶板失稳分级预警装置及预警方法，属于巷道顶板支护技术领域。所述巷道顶板失稳分级预警装置包括钢丝、空心锚索、位移传感器和预警装置；空心锚索插入岩层内且锚固在巷道顶板上，钢丝位于空心锚索的中空结构内，且钢丝的一端与空...
- 赵志强高旭郭晓菲吴浩波
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- 大变形回采巷道蝶叶型冒顶机理与控制被引量：73
- 2016年
- 大变形回采巷道冒顶控制问题一直以来是制约煤矿安全高效回采的重大难题,根据巷道围岩蝶形塑性区理论,以保德矿大变形回采巷道围岩非均匀破坏为背景,分析了回采巷道采动应力场的非均匀演化规律及其作用下的塑性区形态特征。研究表明:1高偏应力环境下巷道围岩塑性区会呈现蝶形分布,蝶形塑性区具有方向性,蝶叶位置会随着主应力方向的变化而改变;2受采动影响后,回采巷道围岩中会产生较大偏应力,且最大主应力方向向回采工作面一侧发生倾斜偏转,使蝶叶位于巷道顶板;3顶板蝶叶内岩石遭到严重破坏,同时伴有巨大膨胀压力和强烈变形,当锚杆(索)不能承受蝶叶内围岩重量时,巷道便发生蝶叶型冒顶。提出采用接长锚杆控制大变形巷道蝶叶型冒顶的方法,现场应用效果良好,为大变形回采巷道冒顶控制提供了新手段。
- 赵志强马念杰郭晓菲赵希栋樊龙
- 关键词：回采巷道大变形冒顶塑性区
- 巷道围岩蝶形破坏理论的适用性分析被引量：38
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- 蝶形破坏理论为定量研究地下围岩力学行为及解决地下工程灾害提供新的思路和方法.针对业内专家学者对蝶形破坏理论重点关心的问题展开研究,通过理论分析与数值模拟分析了理论计算的可靠性,以及蝶形破坏理论在不同巷道断面形状、层状围岩条件下的适用性.结果表明:1)理论计算与数值模拟得到的塑性区的形态与发展规律完全一致,仅在塑性区范围计算精度上有所差别,理论公式在研究巷道围岩力学行为规律方面具有可靠性;2)不同巷道断面形状围岩的蝶形破坏具有相似性,理论计算得到的蝶形破坏规律在非圆形断面条件下仍然适用;3)在层状围岩条件下岩层之间性质的差异导致巷道围岩蝶形破坏表现出选择性,但蝶形显现部位仍然符合蝶形破坏的数学界定,因此蝶形破坏理论在层状围岩条件下仍然适用.
- 郭晓菲郭林峰马念杰赵志强李臣
- 关键词：巷道断面
- 一种巷道顶板失稳分级预警装置
- 一种巷道顶板失稳分级预警装置，属于巷道顶板支护技术领域。所述巷道顶板失稳分级预警装置包括钢丝、空心锚索、位移传感器和预警装置；空心锚索插入岩层内且锚固在巷道顶板上，钢丝位于空心锚索的中空结构内，且钢丝的一端与空心锚索位于...
- 赵志强高旭郭晓菲郭林峰
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- 基于动力系统结构稳定性的共轭剪切破裂-地震复合模型被引量：9
- 2019年
- 地壳中岩体破坏、断层形成与地震诱发具有成因联系,其中“X”型共轭剪切破裂与地震发生关系密切。为此,基于动力系统结构稳定性理论和孔洞岩体蝶形破坏理论,构建了“X”型共轭剪切破裂-地震复合模型,推导了破裂尺寸计算公式,给出了地震释放能量的计算方法。用动力系统理论解释了破裂扩展尺寸与地震能量释放存在的定量对应关系,从理论上完整阐述“X”型、“V”型和“Y”型共轭破裂特征的生成及演化力学机理,推演出共轭剪切破裂扩展和伴随地震发生的重要物理力学现象及规律。研究结果表明:在高偏差应力场作用下的地下软弱异性体周围岩体满足摩尔-库仑剪切破坏条件发生破坏,形成蝶形破坏区,即花瓣形破坏区,随着蝶形破坏区的扩展,会形成以软弱异性体为中心的显性或隐性X型共轭剪切破裂;软弱异性体周围岩体强度特征变化,使得共轭破裂表现出“X”,“V”,“Y”型共轭特征;在一定地应力和围岩环境中,地壳软弱异性体及其周围岩体构成的非线性动力系统,对于地应力和地层强度的变化具有敏感依赖性,即共轭剪切破裂的扩展尺寸和地震释放的能量具有相互伴生的指数型变化特征,相同的应力扰动在不同的构造应力场作用下引发共轭剪切破裂一次性扩展的尺度不同,会引发不同级别的地震,存在着非敏感依赖区域向敏感依赖区转化的特征拐点。
- 乔建永马念杰马念杰赵志强赵志强师皓宇
- 关键词：地震
