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    从事煤炭深部开采的岩石力学、采矿工程等多学科交叉领域的研究

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2009年06月27日

【期刊论文】放炮震动诱发煤矿巷道动力失稳机理分析

姜耀东 赵毅鑫, 宋彦琦, 刘文岗, 朱道建

岩石力学与工程学报,2005,24(17):1858~1862,-0001,():

摘要

发展了J. Litwiniszyn关于震动波诱发巷道动力失稳理论,分析了炮采震动诱发煤层巷道稳定性的影响,从理论上解释了放炮震动诱发冲击地压的根本原因。结合赵各庄矿实际生产情况,利用有限差分软件FLAC2D,对比分析了无支护和两种不同柔性支护条件下,巷道受放炮震动影响后的变形破坏情况。研究表明:放炮震动不仅增加了巷道围岩荷载,同时震动波的传播在围岩内产生了裂纹并在煤层和顶底板间诱发摩擦滑动,从而降低了围岩体的承载能力;柔性支护能有效吸收放炮震动的能量,降低巷道变形量;炮采影响下的防冲柔性支护,“U”型钢可缩支架略优于锚网支护。

关键词: 采矿工程, 巷道, 稳定性, 震动, 稀疏波, 数值模拟

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2009年06月27日

【期刊论文】深采煤层巷道平动式冲击失稳三维模型研究

姜耀东 赵毅鑫, 刘文岗, 祝捷

岩石力学与工程学报,2005,24(17):1858~1862,-0001,():

摘要

在Lippmann H关于冲击地压基本理论的基础上,建立了深采煤层巷道平动式冲击失稳三维准静态模型,模型可适用于顶底板为岩石的煤巷或半煤巷中发生煤层整体冲击失稳的机理分析。该模型考虑了煤层内部滑动摩擦对煤层突出的阻碍作用,分析了煤层整体突出前临界状态下的应力分布情况,得出了更合理的煤层突出范围度量指标及煤层整体突出倾向性的判定方法。结合赵各庄矿实际生产情况,分析了深部开采条件下煤层巷道动力失稳灾害的发生机理以及突出区域相关几何量之间的关系。

关键词: 采矿工程, 巷道, 冲击地压, 模型, 失稳

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2009年06月27日

【期刊论文】开滦矿区深部开采中巷道围岩稳定性研究

姜耀东 刘文岗, 赵毅鑫, 殷作如, 李建民, 邓智毅, 洪溢清

岩石力学与工程学报,2005,24(11):1858~1862,-0001,():

摘要

在对开滦矿区赵各庄矿、唐山矿深部开采过程中巷道围岩变形、破坏特征和矿井动力显现观测的基础上,结合数值模拟研究发现:(1) 开滦矿区在千米深开采时水平构造应力远大于自重应力,原岩应力值远大于巷道围岩强度值,巷道将不可避免地要遭受破坏并表现为大变形强流变和严重底鼓;(2) 随着开采深度增大,软弱煤岩层发生冲击地压的危险性随之增大,通常以煤层的整体突出为特征,其发生机理和高应力状态下硬岩(煤)中的岩爆有区别;(3) 原岩应力状态对巷道围岩的变形破坏有着重要影响,而巷道形状对巷道围岩的破坏形式影响不大。

关键词: 岩石力学, 深部开采, 原岩应力, 冲击地压, 巷道大变形, 巷道底鼓

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2009年06月27日

【期刊论文】深部开采中巷道底鼓问题的研究*

姜耀东 赵毅鑫, 刘文岗, 李琦

岩石力学与工程学报,2004,23(14):2396~2401,-0001,():

摘要

巷道围岩控制是深部资源开采中的关键问题,而要攻克深井软岩巷道支护的难关,就必须首先研究底鼓的机理及其防治措施。在大量现场研究、实验室模拟实验和数值计算的基础上,探讨了巷道底鼓的基本特征,分析了4种类型底鼓的机理及影响因素,综述了我国近年来防治底鼓的有关研究成果,最后介绍了2个防治巷道底鼓 的实例。

关键词: 采矿工程,, 深部开采,, 巷道底鼓,, 防治方法

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2009年06月27日

【期刊论文】一种新型真三轴巷道模型试验台的研制*

姜耀东 刘文岗, 赵毅鑫

岩石力学与工程学报,2004,23(21):3727~3731,-0001,():

摘要

介绍了一种新型真三轴巷道平面模型试验台的设计原理和技术特征。该试验台采用6 个液压枕加载,最大 施加载荷为10MPa,具有整体刚度好、柔性加载、受载均匀、伺服稳定等特点,能够实现效果较好的真三轴巷道 模型试验。同时,介绍了与之配套的相似材料技术和有关巷道稳定性模拟试验的部分研究成果。

关键词: 采矿工程,, 模型试验,, 巷道稳定性,, 巷道底鼓,, 试验技术

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2009年06月27日

【期刊论文】基于S-R 分解理论的变形激光频谱测量法*

姜耀东 安里千, 刘艳华, 陈至达

应用数学和力学,20,11:1107~1114,-0001,():

摘要

在傅立叶频谱分析器中,当激光正射前焦面的图象时,其后焦面上形成一个个衍射斑,即傅立叶频谱;前焦面上的图象发生变形时后焦面上的频谱亦发生改变,通过分析频谱的这种改变量就可以获得图象变形信息•以现代光学中的Fraunhofer衍射理论和有限变形的S-R分解理论为基础,论述了用激光频谱来分析测量有限应变和转动的数学力学基础、测量原理和方法以及计算机识别与处理技术,作为对这一学术思想提出者陈至达教授逝世一周年的缅怀和纪念。 

关键词: 有限变形,  应变测量,  激光频谱

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2009年06月27日

【期刊论文】矿井提升中减速度检测方法的动力学分析*

姜耀东 葛世荣

中国矿业大学学报,1999,28(5):473~478,-0001,():

摘要

研究了提升容器在运行过程中与井筒装备相互作用的动力学性质,建立了矿井提升过程中罐笼的3种基本动力学模型,即冲撞模型、非直线模型和凸出模型,以对应于罐道局部的变形和弯曲、罐道由于连接安装误差或井筒局部围岩变形而导致在整体上的非直线形式以及罐道在连接接头处的凸出不平或局部的严重锈蚀等3种不同的井筒钢轨罐道的缺陷形式,同时根据理论分析和现场调查,进一步提出了用加速度的速率变化作为判别罐笼是否安全运行的基本准则1研究表明,与现有的直接用加速度数值作为判别的准则相比,新的判别准则能更好地描述井筒钢轨罐道所存在缺陷的程度。作为应用,文中给出了几个在澳大利亚的现场检测的实例。

关键词: 矿井提升,, 检测方法,, 动力学模型

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