付玉凯
- 作品数：83 被引量：529H指数：13
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- 相关领域：矿业工程建筑科学金属学及工艺文化科学更多>>
- 高冲击韧性锚杆吸能减冲原理及应用研究被引量：16
- 2019年
- 为解决深部冲击地压巷道围岩冲击破坏难题,分析了冲击载荷下冲击地压巷道围岩破坏特征,揭示出冲击地压对支护结构破坏的本质是冲击载荷劣化锚杆杆体力学性能、撕裂护表金属网及降低锚固系统锚固性能。针对冲击地压巷道围岩失稳破坏机理,研发了600 MPa级高冲击韧性强力锚杆,高冲击韧性锚杆破断强度达到850 MPa,吸能能力和瞬时延伸率分别是普通锚杆的1.32倍和1.33倍。高韧性锚杆通过提高支护系统的强度、吸能特性使支护结构与围岩协调变形吸能减冲,大幅度提高支护系统抗冲击性能,通过支护系统吸收冲击地压释放的能量,降低剩余能量对巷道围岩的破坏效应。研究成果在义马矿区常村矿进行了井下试验,高冲击韧性锚杆支护系统经受多次大能量冲击载荷后,锚杆和锚索受力呈现锯齿状波动特征,支护结构有效控制了冲击地压巷道的变形破坏。
- 付玉凯鞠文君鞠文君何杰吴拥政
- 关键词：冲击地压巷道支护
- 深部巷道围岩复合注浆加固技术被引量：2
- 2022年
- 针对深部巷道围岩复杂地质条件下单一注浆方式和注浆材料不能达到理想的注浆效果问题,提出了一种深部巷道围岩复合注浆加固技术。以山西某矿3210孤岛工作面为例,阐述了复合注浆加固技术原理及应用。首先,结合现场试验区域的地质力学测试结果、煤岩体物理力学参数等,计算3210回风巷各破裂区的范围;其次,基于围岩分区破裂特点,提出3步注浆工艺,即浅部低压渗透注浆、深部高压劈裂注浆和补充注浆,并根据各分区的范围确定3步注浆工艺中各个钻孔的深度;然后,根据各个分区中裂隙的发育程度和裂隙开度,选择相应的注浆材料:高渗透区宜采用无机水泥注浆材料,中等渗透区宜采用超细水泥注浆材料,低渗透区宜采用高分子化学浆液进行补注;最后,根据现场注浆试验,确定不同破裂区的注浆压力参数。采用注浆加固岩体锚固力、注浆加固岩体单轴抗压强度和围岩完整性3个指标综合判断3210回风巷注浆加固效果:采用复合注浆加固技术后,巷帮煤体锚固力提高144%,达到230kN;顶板和巷帮围岩单轴抗压强度分别增加10.9%和18.5%,分别达到50.68 MPa和23.37 MPa;巷帮煤体波速提高15.2%,达到750 m/s。从注浆区域与未注浆区域围岩变形速率和变形量来看,复合注浆加固技术取得了良好效果。
- 付玉凯付玉凯孙志勇王涛
- 一种强腐蚀与冲击环境下巷道锚杆支护设计方法
- 本发明提供一种强腐蚀与冲击环境下巷道锚杆支护设计方法，包括确定锚杆支护在巷道高矿化度水腐蚀环境下的使用参数；配置腐蚀水对处于应力下的锚杆支护腐蚀；确定锚杆支护的静载力学性能和抗冲击性能与腐蚀环境、腐蚀时间的定量关系；确定...
- 王书文付玉凯金峰褚晓威沈伟孟宪志
- 锚杆锚固体抗冲击性能测试方法
- 本发明涉及矿山支护技术领域，提供一种锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，包括：预制岩体模型；锚杆锚固于所述岩体模型内，预设所述锚杆锚固预紧力；加载冲击能量：冲击能量垂直于所述锚杆的轴线作用于所述岩体模型，并检测所述锚杆的轴向力...
- 吴拥政付玉凯吴建星郝登云郑建伟方树林
- 文献传递
- 一种动载冲击地压巷道围岩稳定性控制方法
- 本发明涉及煤矿技术领域，提供了一种动载冲击地压巷道围岩稳定性控制方法，主要包括：对于中冲击破坏危险性和强冲击破坏危险性的巷道，在巷道的掘进迎头、顶板、两帮和底角分别开设钻孔，钻孔的直径为56～70mm，深度为20～30m...
- 焦建康鞠文君张镇林健吴建星付玉凯孙志勇王涛
- 深部破碎大断面硐室围岩注浆加固联合支护技术
- 针对深部高应力区破碎硐室群围岩失稳破坏机理及稳定性控制等难题,采用现场勘查、现场测试、理论分析及数值模拟等综合研究方法,通过测试硐室群周围地应力场分布、围岩强度大小、围岩变形破坏特征及黏土矿物成分,分析了胡底煤业水泵房硐...
- 付玉凯王涛
- 关键词：深部破碎围岩大断面硐室注浆加固联合支护
- 深部冲击地压巷道“卸压-支护-防护”协同防控原理与技术被引量：49
- 2021年
- 针对深部冲击地压巷道高应力、强冲击造成的强矿压显现难题,分析了深部冲击地压巷道围岩变形破坏特征,确定了导致深部冲击地压巷道强冲击显现的防控难点,揭示了巷道冲击破坏机制。在分析深部冲击地压巷道破坏机制的基础上,建立了深部冲击地压巷道围岩力学模型,分析了动、静叠加载荷、支护应力、围岩力学属性与莫尔圆间的相互作用关系,提出了深部冲击地压巷道“卸压-支护-防护”协同防控原理。通过对巷道围岩远、近场进行卸压,从动、静载荷角度降低巷道冲击能量和所受应力;利用高预应力、高强度、高延伸率及高冲击韧性“四高”锚杆(索)主动支护,结合围岩结构重塑技术,提高巷道围岩自承载和抗冲击能力;结合钢棚、缓冲垫层及防护支架,通过高阻尼作用快速抑制巷道围岩的冲击震动。通过协调“卸压-支护-防护”3种技术手段的时空关系,改变冲击地压巷道能量释放、传播及耗散形式。基于“卸压-支护-防护”协同防控原理,提出了深部冲击地压巷道“卸压-支护-防护”协同防控技术,开发了长、短孔分段水力压裂工艺,研发了配套的压裂机具和设备;研制了高冲击韧性锚杆(索)系列支护材料,大幅度提高了支护材料的强度和韧性;提出了以钢棚、缓冲垫层及防护支架为一体的巷道复合防护结构,复合防护结构能有效吸收巷道围岩内的冲击动能,抑制围岩震动。研究成果在蒙陕和义马典型冲击地压矿井开展了工业性试验,“卸压-支护-防护”协同防控技术改变了厚层坚硬岩层冲击能量释放形式,有效抵御了高动、静叠加载荷,减小了巷道围岩整体冲击变形,控制了深部冲击地压巷道围岩稳定。
- 吴拥政吴拥政何杰付玉凯褚晓威何杰
- 关键词：冲击地压深部巷道
- 岩石的力学参数确定方法、装置、电子设备及存储介质
- 本申请涉及岩石工程技术领域，提供一种岩石的力学参数确定方法、装置、电子设备及存储介质。包括：确定目标岩石的截面上各子区域的电阻率；若基于各所述子区域的电阻率确定所述目标岩石满足预设均匀性要求，则根据各所述子区域的电阻率与...
- 孙卓越付玉凯周鹏赫殷永超陶冶山世昌郝登云马小敏
- 深部复合顶板巷道变形破坏特征及支护技术被引量：8
- 2020年
- 针对深部复合顶板巷道易冒顶、大变形、难支护等问题,以晋城蓝焰煤业股份有限公司成庄矿53182巷为研究对象,分析了深部复合顶板巷道变形破坏特征:顶板变形以浅部离层为主,离层主要出现在不同岩层分界面处;顶角和顶板两侧锚杆主要在煤岩分界面处出现明显剪切变形,顶板中部锚杆在弱胶结岩层和锚杆锚固段与自由段分界面处剪切变形较大;顶板岩层经历了巷道初掘时原岩状态及巷道掘出后稳定状态、临界失稳状态、失稳状态的过程。数值模拟结果表明:随着锚杆预紧力的增加,顶板塑性区范围和垂直位移明显减小,锚杆对顶板离层和下沉的抑制作用更好;高预应力锚杆发挥了主动支护作用,同时大幅度提高了围岩的自承载能力。提出了高预应力长短锚索相结合、配合钢筋网和W钢带的深部复合顶板巷道支护对策,可大幅度提高复合顶板支护刚度,对顶板下沉和离层形成约束,增强复合顶板岩层整体稳定性。工程实践表明:高预应力支护有效控制了复合顶板离层和下沉,浅部离层值控制在30mm以内,深部离层值控制在10mm以内,两帮移近量控制在80mm以内,顶板下沉量控制在43mm以内,巷道围岩稳定性、完整性良好。
- 秦海忠付玉凯王涛
- 关键词：复合顶板深部巷道巷道变形破坏巷道支护高预应力
- 冲击载荷下锚杆护表构件力学响应规律研究被引量：7
- 2021年
- 为了揭示锚杆护表构件的抗冲击力学性能,从而为冲击地压巷道锚杆支护中护表构件的选择提供设计依据,采用落锤冲击试验装置开展煤矿常用托盘及其组合构件力学响应试验研究,分析护表构件的冲击力及变形特征。托盘冲击力时程曲线呈现急剧震荡加载、震荡稳载和迅速卸载3个阶段,冲击力以波动的形式围绕冲击力均值上下浮动;冲击力峰值随托盘面积增大而降低、随高度增加而增大。随着冲击能量增加,托盘冲击力峰值和均值均呈增大趋势,明显高于静载下托盘承载力,而锚索和锚杆托盘作用时长变化呈相反趋势,单次落锤冲击下托盘作用时长均不超过8 ms。低能量循环冲击下,托盘承载力趋于稳定,最终承载力随单次循环能量增加而增大,拱位移随循环次数呈线性增加。总冲击能量恒定时,低能量循环冲击下托盘最终承载力低,总变形量小。锚杆托盘与W钢护板组合构件冲击力时程曲线对称性好、作用时程长、震荡幅度弱,且总变形量小,抗冲性能优于单一托盘,表明W钢护板能够起到降低冲击震荡幅度、改善组合构件承载特性的作用。试验获得煤矿常用托盘抗冲能量值,抗冲能量高低与托盘拱部结构有关,由其拱厚度、拱高和面积决定。
- 何杰吴拥政吴拥政
- 关键词：锚杆支护冲击地压冲击载荷
