“康红普院士学术思想”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“康红普院士学术思想”专题

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康红普(1965.11.16- )采矿工程专家。山西五台人。1985年毕业于山西矿业学院，1991年获中国矿业大学采矿工程博士学位。现任中国煤炭科工集团有限公司(煤炭科学研究总院)开采设计研究分院副院长，研究员，博士生导师。

长期从事煤矿巷道支护理论与技术研究工作。发明了煤矿井下巷道围岩地质力学测试方法与仪器，揭示出巷道围岩地质力学参数分布规律;开发出基于地质力学测试，以锚固与注浆为核心的煤矿巷道安全高效支护成套技术体系。研究成果在我国煤矿得到广泛应用，简化了煤矿生产系统，提高了煤矿安全度与生产效率，推动了我国煤矿巷道支护技术的变革与发展，提升了我国煤矿巷道围岩控制理论与技术水平。获国家科技进步一等奖1项，二等奖3项。获国家发明专利10余项。出版专著3部，发表论文120余篇。

2015年当选中国工程院院士。

行业视野: 院士
类别; 308个
关键词; 114位
专家; 99篇
论文; 108107IP
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高预应力锚杆支护对煤与瓦斯突出控制作用研究

作者(Author)：徐佑林, 康红普

摘要：采用FLAC3D和COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟软件分别对不同支护条件下高瓦斯煤层掘进巷道周围煤岩体应力场、能量场分布特征和煤层瓦斯流动规律进行研究。研究结果表明:锚杆预应力在巷道断面上形成整体压应力结构,在掘进推进前方,后方支护区域的锚杆预应力形成连续分布的压应力带,使预应力扩散到空顶区。预应力越大扩散范围也越广,对抑制空顶区煤岩破碎、变形有重要作用;高预应力锚杆支护能减少煤岩体内能量集中,但不会产生瓦斯积聚;高预应力锚杆支护能在一定程度上降低煤与瓦斯突出的危险。

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煤炭学报

2013年第07期

585

815
受压脆性岩石Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹水力压裂研究

作者(Author)：冯彦军, 康红普

摘要：在线弹性断裂力学理论的基础上,运用最大周向拉应变理论,分析了受远场地应力作用及裂纹面受水压力作用下脆性岩石裂纹的起裂方向及起裂条件。论述了泊松比μ对开裂角θ0,θ0-β关系以及断裂包络线的影响,给出了满足最大周向拉应变理论的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂包络线;定义水力压裂裂纹扩展影响因子D并分析其对水力压裂裂纹起裂及扩展的影响,D值逐渐增大时,KⅡ逐渐减小,KⅠ逐渐发挥主导作用,与数值计算结果一致;最后进行实例分析,并与现场水力压裂结果比较,二者结果比较接近。

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煤炭学报

2013年第02期

580

956
锚杆支护应力场测试与分析

作者(Author)：康红普, 姜鹏飞, 蔡嘉芳

摘要：在实验室建立了锚杆支护应力场测试模型,测试了单根与2根锚杆在不同拉伸载荷下的支护应力值及应力场分布特征,分析了2根锚杆形成的支护应力场相互叠加与影响的特点。采用数值模拟,计算了单根、2根锚杆在不同载荷下形成的支护应力场及影响因素,并将实验室测试结果与数值模拟结果进行了对比。研究结果表明:单根锚杆在端部附近应力较高,随着远离锚杆端部,应力逐渐减少,锚杆中部应力较小;在远离锚杆的一侧出现拉应力区;2根锚杆形成的支护应力场主要在模型中部叠加,由于模型前后表面应力扩散范围小,导致两表面附近中部应力很低,模型中心部位远离锚杆,应力也比较小。最后,提出了存在的问题及改进建议。

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煤炭学报

2014年第08期

1557

1333
煤矿巷道底板锚固孔排渣机理及应用

作者(Author)：张辉, 康红普, 徐佑林

摘要：针对煤矿巷道底板锚固孔钻进过程中排渣困难的问题,分析了底板锚固孔钻进过程中的排渣过程,提出了底板锚固孔钻进排渣困难是由于"钻渣三区"的存在,得出"钻渣三区"是动态的依次逐步形成的,并最终同时存在;利用流体力学的基本原理,推导了冲洗液循环过程的沿程水力损失及在固液耦合作用下钻渣在冲洗液中上返的力学公式。根据现场基本情况,得出冲洗液在冲洗钻孔及排渣过程中的沿程水力损失对钻渣上返的速度vt影响极小,并确定了"钻渣三区"形成的条件。结果表明:在底板锚固孔钻进过程中,钻孔机具的选择、冲洗液流量的要求以及钻机转速、钻压的控制必须协调一致,控制钻渣聚集区的形成,在很大程度上避免钻渣聚集区的形成是加快钻进速度的关键。

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煤炭学报

2014年第03期

538

438
树脂锚杆锚固性能及影响因素分析

作者(Author)：康红普, 崔千里, 胡滨, 吴志刚

摘要：采用理论分析、实验室试验、数值模拟及井下实测相结合的方法对树脂锚杆锚固性能及影响因素进行研究。理论分析了锚杆在拉拔与全长锚固状态下的应力分布特征;在实验室进行了不同形状锚杆、不同钻孔直径下锚杆拉拔力试验,得出了锚杆形状、孔径差对锚杆拉拔力的影响程度;测试了不同模拟钻孔温度、淋水量下锚杆的拉拔力,得出了温度、淋水量与锚杆拉拔力之间的关系。采用有限差分数值模拟软件FLAC3D,计算了不同杆体形状、孔径差、居中度及不同围岩强度下锚固剂、围岩中的剪应力大小,分析了诸因素对剪应力分布的影响,得出了不同条件下剪应力分布特征。在平庄风水沟煤矿井下进行了软岩可锚性试验,实测了软岩不同含水状态下锚杆、锚索拉拔力。最后,提出改进树脂锚杆锚固性能、提高锚固力的建议。

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煤炭学报

2014年第01期

1120

1746
深部冲击地压巷道锚杆支护作用研究与实践

作者(Author)：康红普, 吴拥政, 何杰, 付玉凯

摘要：以义马常村煤矿深部冲击地压巷道为工程背景,介绍了深部冲击地压巷道围岩地质力学参数分布特征,分析了冲击地压巷道围岩变形与破坏特征及主要影响因素,揭示出锚杆支护对冲击地压巷道变形的本质作用是保持围岩完整性,在围岩中形成支护应力场,降低应力集中系数,改善巷道围岩应力分布,充分发挥围岩的抗冲击能力。提出冲击地压巷道支护形式选择原则,介绍了高冲击韧性锚杆支护材料力学性能及锚杆支护参数设计方法。针对常村煤矿21220下巷条件,提出以全长预应力锚固、高强度、高冲击韧性锚杆与锚索支护为主,以金属支架为辅的复合支护方式,并进行了井下工业性试验。矿压监测数据表明,该种支护方式与围岩的整体抗冲击能力强,能够有效控制深部冲击地压巷道变形与破坏。在冲击能量影响下,锚杆、锚索受力特征明显不同于普通巷道,呈波浪状或锯齿状变化趋势。

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煤炭学报

2015年第10期

1731

1236
超高强热处理锚杆开发与实践

作者(Author)：吴拥政, 康红普, 丁吉, 吴建星, 王强

摘要：我国煤矿锚杆强度偏低,对冲击吸收功没有指标要求。通过对煤矿井下锚杆破断情况调查及分析,发现锚杆破断强度低、夹杂物含量高、冲击韧性不足、抗冲击能力不够是造成杆体脆断的重要原因,冲击韧性值低是发生脆断的材质内在因素。介绍了超高强热处理锚杆的主要工艺,对超高强热处理锚杆材料进行了拉伸、拉扭弯及力学性能实验室试验,数据显示这种材料在受拉、扭、弯的情况下可以承受较高的载荷,特别是冲击吸收功指标,是热轧强力锚杆的数倍。在潞安集团漳村煤矿动压巷道进行了井下现场试验,对超高强热处理锚杆受力情况进行了监测,锚杆施加预紧扭矩后初始预紧力为52~98 k N,受力稳定后最大受力为223 k N,小于其破断极限,矿压监测数据表明,支护系统有效地控制了围岩的变形,支护效果良好。

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煤炭学报

2015年第02期

1482

649
黏结刚度对预应力锚杆支护效用的数值分析

作者(Author)：王晓卿, 康红普, 赵科, 刘跃东

摘要：为明确黏结刚度对层状顶板锚杆支护效用的影响,首先介绍了黏结刚度的概念及在FLAC3D中的实现方式,然后利用FLAC3D的interface单元建立了层状顶板巷道模型,综合pile和liner结构单元构建了仿真锚杆模型,并实现了预紧力施加功能,在原岩应力条件下分析了不同黏结刚度对层状顶板的支护效用。研究结果表明:在其他参数一定的条件下,黏结刚度控制锚杆的增阻特性,随黏结刚度增大,增阻特性由缓转急;锚杆支护可显著控制层状顶板离层,黏结刚度越大,控制效果越好;锚杆支护应力场可显著改善巷道围岩的应力状态,减小乃至消除拉应力分布,黏结刚度越大改善效果越明显;锚杆杆体受层理层间滑动影响会发生弯曲变形,但随黏结刚度增大,变形程度得到缓解。鉴于黏结刚度的重要性,提出了提高锚杆黏结刚度的技术途径:优化杆体外表形状、改善围岩接触条件、增强锚固剂黏结性能及提高锚固剂安装质量。

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煤炭学报

2016年第12期

776

308