刘刚
- 作品数：47 被引量：325H指数：12
- 供职机构：黑龙江科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金教育部科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学环境科学与工程机械工程更多>>
- 深部软岩巷道围岩支护技术研究被引量：22
- 2022年
- 为有效解决深部软岩巷道围岩控制问题,针对信湖煤矿回风石门埋深大、应力高、围岩强度低的特点,在分析了信湖煤矿回风石门的围岩赋存条件、变形破坏特征以及原有支护方案已难以维持现掘巷道稳定的条件下,通过理论计算得到信湖煤矿回风石门围岩塑性区范围,从而提出了控制巷道围岩的基本理念:采用小承载体控制围岩破碎区的扩大,采用大承载体限制围岩塑性区的发展,2个承载结构共同维持巷道稳定,进而提出采用“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案对新掘巷道进行支护,并结合FLAC^(3D)数值模拟及现场工业性试验对“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案的合理性及可靠性进行验证。结果表明:信湖煤矿回风石门新掘巷道经“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案支护后围岩表面变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,支护体与巷道围岩形成了稳定的复合承载结构,联合支护方案能够保持巷道的长期稳定,该联合支护方案可为其他类似深部软岩巷道支护提供一定参考。
- 赵呈星李英明刘刚刘刚
- 关键词：深部软岩巷道联合支护巷道支护围岩控制
- 花岗岩损伤破坏的声发射评价被引量：10
- 2015年
- 为评价花岗岩裂纹扩展对应损伤破坏状况,在单轴压缩方形花岗岩基础上,通过全程应力-应变曲线及声发射信号,利用声发射能量和计数与应力-应变曲线积分得到的能量,基于等时原理进行数据插值,拟合曲线,推导损伤演化方程,以此定量评估不同应力下花岗岩损伤程度。结果表明:花岗岩宏观破坏形态与应力-应变曲线峰值应力瞬时下滑趋势存在一致性。依据能量、声发射计数和声发射能量与损伤程度的数学解析式,与应力-时间曲线结合分析,给出脆性花岗岩损伤三阶段、预警时刻和报警点。根据特征参数优缺点和敏感度,通过损伤时间敏感效应优化处理,划分预警时刻六级区间。分析认为,声发射计数最早报警,声发射能量出现在第二阶段,最终通过能量变化判断花岗岩失稳。
- 刘刚张艳军申志亮王一斐于涵刘宏伟
- 关键词：花岗岩声发射
- 不同围压下黄砂岩力学特征与声发射特征被引量：1
- 2019年
- 为研究不同围压下黄砂岩的力学特征、声发射特征和岩石破裂形态,采用ROCK 600-50型岩石三轴流变仪与声发射系统对黄砂岩进行常规三轴试验,研究不同围压下的黄砂岩的峰值应力、峰值应变、残余强度及破坏形态变化特征,讨论了黄砂岩破裂过程声发射计数演化规律。结果表明:黄砂岩试件的峰值应力、轴向峰值应变和残余强度均随围压的增加而增大,围压对径向峰值应变影响较弱,通过对声发射计数分析,黄砂岩破坏程度随围压增大更加剧烈,会出现二次或多次破坏,围压减少了黄砂岩破坏过程中主裂纹数目,并明显抑制了次生裂纹的产生。
- 黄顺杰李英明刘刚刘刚
- 关键词：声发射围压破坏形态
- 干燥和饱水条件下煤样破坏特征及红外辐射演化规律研究
- 2023年
- 为探究饱水煤样红外演化特征,对干燥和饱水煤样进行加载试验,对比分析干燥和饱水煤样受载过程中应力变化、温度变化以及红外辐射演化特征。结果表明:干燥煤样破坏产生喷射现象,而饱水煤样受载过程中较平静;相同应力条件下饱水煤样的位移量和塑性强度均大于干燥煤样的位移量和塑性强度,但弹性模量、载荷峰值均小于干燥煤样的弹性模量及载荷峰值;干燥煤样受载过程中平均热红外辐射温度整体为上升趋势,而饱水煤样表现为下降趋势;低温异常预示着发生张拉破坏,高温异常预示着发生剪切破坏;干燥和饱水煤样主要破坏方式分别为剪切破坏和张拉破坏。
- 肖福坤肖福坤刘刚赵善坤
- 关键词：破坏特征单轴加载
- 基于AHP-粗糙集理论的冲击地压综合评价被引量：2
- 2021年
- 为了更准确地对煤矿发生冲击地压事件的可能性进行预测,以更好地保障煤矿安全,该文就冲击地压前兆特征,运用AHP-粗糙集理论建立冲击地压危险综合评价模型。分析三轴声发射实验采集的抗压强度和声发射特征信号,明确各指标对应权重,对冲击地压进行综合评价。结果表明,根据AHP-粗糙集理论对100个评价对象的综合权重进行计算,综合评价了冲击地压发生概率的危险程度,为煤矿冲击地压预测研究奠定了基础。
- 梁燕华李凌烜成燕峰刘刚
- 关键词：冲击地压AHP粗糙集理论
- 不同围压下砂岩的力学特性与声发射特征被引量：4
- 2018年
- 为探寻深部复杂应力条件下岩石破坏机理,开展了砂岩在单轴和常规三轴加载下的声发射特征实验。利用CT设备扫描和三维重建岩样破坏后形态,分析砂岩失稳破坏过程中力学特性、声发射特征和破坏形态的差异。结果表明:岩样的破坏过程与声发射信号均具有较好的相关性。单轴加载路径下,压密阶段产生明显声发射。常规三轴路径下,由于静水压力作用下岩石内部原生孔隙已被压密闭合,压密阶段声发射信号不明显。高围压作用限制了裂纹的萌生、扩展,塑性变形阶段的能量参数突增现象减弱。常规三轴路径下砂岩破裂以剪切破坏为主,低围压下岩样破坏产生的宏观裂纹明显多于高围压应力状态,岩石破坏后CT扫描形态与声发射特征具有明显的对应关系。
- 秦涛孙洪茹刘恒刘刚
- 关键词：深部开采力学特性声发射特征CT扫描
- 岩石破坏过程中声发射波形参数的变化规律
- 2017年
- 为揭示岩石破坏机制,通过蚀变花岗片麻岩单轴压缩声发射实验,分析岩石破裂过程中平均频率及上升角度倒数的变化规律,并依据其分布特征研究裂纹的破裂类型、拉伸与剪切裂纹所占比例的变化情况。结果表明:平均频率在岩石受力过程中出现上升-下降-波动的变化趋势,而上升角度倒数在岩石受力过程中出现小幅波动-突增-波动的变化趋势。平均频率明显下降及上升角度倒数的突增可作为岩石处于较高应力水平的标志。剪切裂纹所占的比例随着应力的增加呈先降低再升高的趋势。在岩石破坏前,剪切裂纹的比例出现突增,最高可超过50%。该研究可为岩石破坏前兆的判断提供可靠依据。
- 周永伟张鹏海赵永川熊少雄刘刚秦涛
- 关键词：声发射
- 煤矿雨季“三防”管理体系评价指标的构建
- 2024年
- 为解决煤矿雨季期间灾害频发问题,采用专家咨询和问卷调查方法,构建了涵盖防汛、防排水和防雷电三个准则层,以及排洪沟、滑坡及泥石流和雨季降水量等十三个指标层的煤矿雨季“三防”管理体系的评价指标体系,利用熵权法和灰色综合评估法进行指标权重的计算。结果表明,雨季降水量、雷电预警系统和建筑物防雷设施的权重较高,分别为0.1120、0.1095、0.1010。给出应加强排水、防雷等“三防”设施的建设和维护、地质灾害的监测和预警等针对性防治措施。该研究可提升煤矿的安全性和生产效率,降低事故发生的可能性,保障工人的生命安全。
- 肖福坤张晓燕刘刚
- 考虑相态的垮落体材料细观参数标定方法研究——以平行黏结模型为例被引量：1
- 2024年
- 基于散体力学和散体的实验室常规试验,在考虑垮落体开挖过程中煤岩颗粒呈现的多相态特征的基础上,提出结合剪切试验和颗粒柱坍塌试验的宏细观参数关系标定试验和标定方法,以颗粒流程序(particleflowcode,简称PFC)线性接触模型为例对标定试验中的各类宏细观参数关系进行了分析,并结合垮落体中救援通道开挖的相似模拟和数值模拟试验对标定方法进行了验证。结果表明:(1)剪切试验和颗粒柱坍塌试验能分别有效地反映垮落体结构在准静态流状态下的剪切破坏和垮落体在快速流状态下碰撞时的能量演变;(2)物理参数和力学参数中,摩擦系数和局部阻尼分别对处于准静态流的剪切试验和处于快速流的颗粒柱坍塌试验起主要影响作用,颗粒形态对两者的影响作用则相近且不能忽略;(3)在结合各细观参数对标定试验宏观参数的影响上,提出结合相态分析和权重分析,在确定各相态主导细观参数的基础上快速实现且满足各相态的细观参数标定;(4)采用剪切试验和颗粒柱坍塌试验标定的垮落体中救援通道开挖的数值模拟结果与相似模拟试验结果具有较高的一致性,验证了考虑相态的标定方法在垮落体研究上的可行性。
- 肖福坤谢锴顾缘刘刚刘刚
- 关键词：相态剪切试验
- 偏载作用下三孔洞砂岩的力学特性及声发射特征被引量：1
- 2023年
- 为研究偏载作用下缺陷煤岩局部变形和整体破坏规律,采用TYJ-500电液伺服岩石剪切流变试验机,对不同形态三孔洞砂岩进行偏载试验,并借助声发射技术监测分析砂岩试样损伤演化过程中的力学特性和声发射特征。试验结果表明:孔洞空间布置形态对砂岩抗压强度和弹性模量有一定影响,斜三孔洞对力学特性的劣化作用最为显著;除斜三孔外,塑性屈服阶段应力-应变曲线均具有波动特征,说明处于非优势破裂面孔洞形态首先发生局部破坏;通过分析裂纹分布形态可知,偏载对横三孔与竖三孔主裂纹发育影响较大,而斜三孔与面三孔主裂纹分布受控于孔洞空间形态;竖向空间布置三孔洞声发射特征参数较其他三种孔洞布置方式弱化效果显著。
- 刘刚王冬伟杨志涛
- 关键词：偏心载荷声发射
