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请博导勾攀峰先生阅读教科书

已有 10872 次阅读 2014-1-6 10:29 |个人分类:力学科普|系统分类:论文交流|关键词:论文,教科书| 论文, 教科书

请博导勾攀峰先生阅读教科书


写作前文“请博士勾攀峰先生给出原始数据”,缘于下列文献的高调引用尤其是巷道锚杆支护围岩强度强化理论的提出 [3~5],为深部高应力回采巷道锚杆、锚索支护应用奠定了基础”,以及直接使用试验数据进行工程设计。

[1]  勾攀峰辛亚军张和申艳梅. 深井巷道顶板锚固体破坏特征及稳定性分析. 

     中国矿业大学学报, 2012, 41(5): 712718 R1 深井巷道顶板-勾攀峰.pdf

[2]  勾攀峰辛亚军申艳梅张和. 深井巷道两帮锚固体作用机理及稳定性分析

     采矿与安全工程学报, 2013, 30(1): 712. R2  深井巷道两帮-勾攀峰.pdf

 两文研究方式相同,进行同一巷道顶板和两帮的锚固设计,若合并刊出且以数据表格替换重复的数字算式(像是中学生作业),或许更利于阅读。略述文[1]中数处错漏。

(1) 以“深井巷道”立题而不考虑地应力,仅以百年之前的普氏拱立论,且公式有误。

    强度较低的岩体中开挖巷道后会形成冒落拱结构。拱高h = L/(2f)fd是顶板的普氏系数(又称坚固性系数),可用单轴压缩强度(MPa)数值的十分之一表示;L是拱底宽度,若两帮强度较低而因拱脚载荷破坏,则有L=L0 +2Htan(π/4 – φ/2)L0H是巷道的开挖宽度和高度,而φb两帮的内摩擦角,可近似为似摩擦角arctan fbfb是两帮的普氏系数。

[1]中计算拱高和拱底宽度公式(1)、(2)没有注意到所引教科书中相关参数的下标及含义,称“岩体硬度系数φ'岩体内摩擦角φ'= arctanf,仅用顶板的普氏系数计算,因而冒落拱的几何参数有误。

又,巷道顶板倾斜,若近似为矩形,其平均高度应是 (2.4+3.4)/2=2.9 m,而不是文[1]所用的 3 m

(2)  将冒落拱下方的岩体锚固,假设为受均布荷载、均匀各向同性的水平简支弹性梁,梁宽为冒落拱得底宽、高为锚杆长度,实在是过于简单。其端头上下以及顶面都有岩体,并不能自由转动;认为只在两点支承也不合情理。假设为固支稍好一些,与简支差别很大。不过前者应力分布教科书中没有解答。

(3)  均布载荷的简支梁,断面力矩随宽度增加,而应力与宽度无关而不是成反比。文[1]相关公式全部错误。认为取= 1 m 不影响计算结果属于基本概念不清。

(4)  梁内剪应力τxy也与横向位置相关,且只是在圣维南意义下满足端部边界条件,即不能适用至间支点上方,其最大值无意义,因而文[1]下述内容错误。又,图4坐标系原点有误,与公式中变量y不能协调。

(5)  需要特别说明的是,τxy的最大值并非梁内最大剪应力,并不能用于强度校核。剪应力随方向变化,一点的最大剪应力需要依据应力张量来确定。

(6) Coulomb 准则只能近似描述岩石的压剪破坏,所外推的抗拉强度显著大于岩石的实际抗拉强度,不能用于岩石受拉破坏的校核。教科书都对此予以明确说明。

(7) Coulomb 准则确定的抗拉强度作为正应力计算剪切强度τt难以理解;而岩石具有摩擦特性,不是沿最大剪应力破坏。因而文[1]下述内容不能成立

此外,梁内应力是随位置而变化的,上式的强度校核对应于何处的应力状态?

(8) 所引参考文献[17]没有找到公式(17)(18)勾攀峰先生称,可根据[17]推导式(17)(18). 那么,请给出式(17)~ (21)的推导过程,以及相关参数的具体说明。

(9) 在得到锚索预紧力F后,文[1]重抄公式、代入数字计算,得到F=0.1583 MN,而后称“由于支护采用的锚索预紧力为0.16 MN,即0.1583MN < 0.16 MN,因此,锚索支护顶板锚固体及破碎岩体处于稳定状态”。笔者没有看到许用应力、安全系数等参数,且0.16 意味着数值为0.155~0.164,因而推荐设计并不能保证顶板的稳定。

(10) 顶板和两帮普氏系数分别为1.250.5,为什么仅依据支护强度就能确定锚固体的强度参数?

20131024日笔者指出前述论文中错误,1126日在全院会议上又作讲解;其后勾攀峰先生两次公开表示文[1]发表前曾阅读8次,论文完全没有错误;在1212日之后也只是向学术委员会办公室承认“文章中有个别公式存在不规范之处,但不属于实质性问题”。为此

请博导勾攀峰先生看一下所主讲《矿山压力》和《岩石力学》教科书

讨论稿最终得以发表。

尤明庆对锚固体强度强化理论的讨论岩石力学与工程学报,2014, 33 (05): 1075-1077

勾攀峰. 对“对锚固体强度模拟试验的讨论”的答复岩石力学与工程学报,2014, 33 (05): 1078-1080



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