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空腔及其耦合水袋抑制瓦斯爆炸实验研究 预览
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作者 周辉 穆朝民 +2 位作者 李重情 刘伟 黄海健 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期26-32,共7页
为探索一种新型瓦斯抑爆技术,设计宽径比分别为1.5,2.5,4的矩形空腔体,并基于自行搭建的长36m,管径为200mm的大型瓦斯爆炸实验系统,通过在管网中铺设不同宽径比空腔体结构开展抑爆实验。此外依托支护简单的宽径比为2.5的空腔体,在腔体... 为探索一种新型瓦斯抑爆技术,设计宽径比分别为1.5,2.5,4的矩形空腔体,并基于自行搭建的长36m,管径为200mm的大型瓦斯爆炸实验系统,通过在管网中铺设不同宽径比空腔体结构开展抑爆实验。此外依托支护简单的宽径比为2.5的空腔体,在腔体内填充不同质量水袋开展实验,以期进一步提高空腔体抑爆性能。结果表明:对于长径比为2.5、高径比为1的空腔体在实验宽径比范围内均能在一定程度上抑制瓦斯爆炸强度;随着腔体宽径比的增加,截面面积变化率增大,火焰及冲击波超压峰值衰减幅度越大,抑爆效果越佳;空腔耦合抑爆剂水能提高腔体的抑爆效果,在实验范围内较纯空腔可使火焰抑制率最大提高70%,超压峰值抑制率最大提高263%。 展开更多
关键词 瓦斯爆炸 空腔体 抑爆 宽径比 压力峰值 爆炸火焰
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基于薄板弯曲变形理论的煤矿立井次生地压与竖向附加力理论解
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作者 薛维培 程桦 +3 位作者 姚直书 荣传新 经来旺 涂敏 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期131-139,共9页
基于表土沉降引发的煤矿立井次生地压与竖向附加力对深厚表土层中井壁结构设计的重要性,采用微元法将井筒周围表土划分成若干以井筒中心线为对称轴的薄板单元,利用轴对称薄板弯曲变形理论和土的基本力学性质建立微分方程,以临涣主井为... 基于表土沉降引发的煤矿立井次生地压与竖向附加力对深厚表土层中井壁结构设计的重要性,采用微元法将井筒周围表土划分成若干以井筒中心线为对称轴的薄板单元,利用轴对称薄板弯曲变形理论和土的基本力学性质建立微分方程,以临涣主井为研究对象并借助井壁应力实测数据,对立井次生地压与竖向附加力的分布规律进行研究,得到相应的理论解。结果表明:理论与实践相结合获得的次生地压和竖向附加力分布规律与实际情况吻合度高,能够满足临涣主井与井田区域内的其他6个破裂井筒强度验算要求。次生地压与竖向附加力理论解的科学性得到很好的检验。 展开更多
关键词 次生地压 竖向附加力 表土沉降 煤矿立井 微元法 薄板单元
大倾角坚硬顶板冒落撞击摩擦试验研究 预览
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作者 李冬 常聚才 +2 位作者 史文豹 傅菊根 黄文尧 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期41-46,共6页
针对大倾角坚硬顶板垮落时岩块撞击摩擦产生火花点燃采空区遗煤和瓦斯的突出问题,通过理论计算和实验室试验的方法,分析了工作面坚硬顶板岩石的化学成分和能量转化情况,得出了中煤新集二矿岩石撞击摩擦产生火花的原因。试验结果表明:含... 针对大倾角坚硬顶板垮落时岩块撞击摩擦产生火花点燃采空区遗煤和瓦斯的突出问题,通过理论计算和实验室试验的方法,分析了工作面坚硬顶板岩石的化学成分和能量转化情况,得出了中煤新集二矿岩石撞击摩擦产生火花的原因。试验结果表明:含有黄铁矿的石英砂岩能够增加引燃采空区遗煤和瓦斯的概率;在8kN和12kN压力下分别摩擦60次,光面摩擦和粗糙面摩擦升温均为1.0~2.1℃,且岩石表面升温与摩擦时间(次数)成一次线性关系,与岩石表面粗糙程度成正相关关系;在不同高度(0.9、1.0、1.5m)下进行撞击试验,岩石表面升温与碰撞时岩块所具有的能量以及碰撞次数成正相关的关系。根据上述影响因素给出深孔预裂爆破、顶板走向钻孔及上隅角埋管综合抽采等预防措施,可有效实现采空区防火、防爆。 展开更多
关键词 采空区防火 岩石撞击 岩石摩擦 能量分析 弱化顶板
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一种基于本体与关联规则的煤矿安全监控预警模型 预览
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作者 王向前 朱佳 +1 位作者 孟祥瑞 何叶荣 《矿业安全与环保》 北大核心 2019年第3期27-31,共5页
为了解决煤矿安全监控系统中的可靠性较差、信息管理混乱,以及产生的海量监测数据利用率较低等问题,提出了一种新的安全监控预警模型。利用本体对煤矿安全监控领域的信息进行系统化组织,使其便于共享与重用;利用关联规则技术对海量监测... 为了解决煤矿安全监控系统中的可靠性较差、信息管理混乱,以及产生的海量监测数据利用率较低等问题,提出了一种新的安全监控预警模型。利用本体对煤矿安全监控领域的信息进行系统化组织,使其便于共享与重用;利用关联规则技术对海量监测数据进行挖掘,得到大量隐藏的可用于预警的推理规则;将煤矿安全监控本体及推理规则与 Jena 推理机进行绑定形成具有推理机制的安全监控预警模型。利用该模型对实时数据进行推理实验,验证了该模型有效。结果表明,结合了本体与关联规则技术的煤矿安全监控预警模型可有效地整合监控领域信息,并在一定程度上提高了预警的效率和准确率。 展开更多
关键词 煤矿安全监控预警模型 本体 关联规则 JENA 推理
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深埋弱黏结顶板采场矿压显现特征及载荷传递机理研究
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作者 付宝杰 方恩才 +1 位作者 涂敏 邓润义 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期24-29,共6页
为分析我国西部煤矿深埋弱黏结顶板中厚偏薄煤层的矿压显现特征及覆岩载荷传递机理,基于力学测试、XRD衍射试验及电镜扫描等研究方法,查明色连二矿2-2中煤层顶板主要砂岩层强度低、黏结力弱、抗变形能力差。现场开采实践表明:工作面开... 为分析我国西部煤矿深埋弱黏结顶板中厚偏薄煤层的矿压显现特征及覆岩载荷传递机理,基于力学测试、XRD衍射试验及电镜扫描等研究方法,查明色连二矿2-2中煤层顶板主要砂岩层强度低、黏结力弱、抗变形能力差。现场开采实践表明:工作面开采后顶板覆岩破坏充分并及时充填采空区,致使初次来压和周期来压呈现出静压大,动压小、动载系数小等显现特征。据此,建立了压力拱力学模型,得到了压力拱跨度和拱高之间的关系式,计算出该拱高条件下支架的支护阻力,并通过数值模拟和现场实践得到了很好的验证。 展开更多
关键词 深埋 弱黏结 矿压显现 载荷传递
大理岩真三轴单面卸荷条件下加卸载试验研究 预览
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作者 许文松 赵光明 +3 位作者 孟祥瑞 李英明 蔡金龙 高亮 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期526-534,共9页
为了准确地评价巷(隧)道开挖面附近围岩的稳定性,采用真三轴卸荷扰动岩石测试系统对大理岩岩样进行第三主应力单面卸荷加、卸载试验研究.通过高应力巷(隧)道开挖围岩失稳机理分析,采用不同应力加卸路径模拟能量积聚型和应力集中型两种... 为了准确地评价巷(隧)道开挖面附近围岩的稳定性,采用真三轴卸荷扰动岩石测试系统对大理岩岩样进行第三主应力单面卸荷加、卸载试验研究.通过高应力巷(隧)道开挖围岩失稳机理分析,采用不同应力加卸路径模拟能量积聚型和应力集中型两种物理工程破坏模型,进一步分析两种破坏模型的应力-应变曲线规律、破坏特征和强度特征.研究结果表明:随着卸荷面应力的减小出现扩容现象,主要破坏面在临空面附近,随着轴压的升高,劈裂破坏范围增大,卸荷临界值也增大;随着围压增高,屈服点和峰值点增大,并且屈服点和峰值之间的曲线斜率较为平缓,破坏由局部张拉-劈裂-剪切复合性破坏发展成整体劈裂破坏;同围压条件下卸荷破坏强度是加载破坏强度的 80%,岩体卸荷比加载更容易破坏,进而修正了广义 Hoek-Brown 强度准则. 展开更多
关键词 真三轴试验 单面卸荷 HOEK-BROWN准则 破坏特征
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深部采动围岩宏观变形破坏的力学演化规律
7
作者 王新丰 罗文波 +2 位作者 吴振东 陈紫阳 李玉豪 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期99-106,共8页
为了研究深部采动围岩变形失稳的宏观破坏特征和应力分布的时空演化过程,文章采用计算机数值模拟和实验室相似模型试验方法,探讨了深部采场顶板裂隙场、覆岩位移场和围岩应力场的力学演化规律。结果表明:深部采动围岩经历了瞬时突变、... 为了研究深部采动围岩变形失稳的宏观破坏特征和应力分布的时空演化过程,文章采用计算机数值模拟和实验室相似模型试验方法,探讨了深部采场顶板裂隙场、覆岩位移场和围岩应力场的力学演化规律。结果表明:深部采动围岩经历了瞬时突变、间跃发展、循序卸载、连续传递的渐变破坏过程,覆岩裂隙场具有卸压失稳、起裂张开、萌芽发育、渗透贯通、萎缩拟合、封闭稳定的时空演化特征。岩层运移呈现出较强的'临位空间效应':顶板围岩离煤层越近,位移测线的影响越为强烈,空间影响的范围越为集中,岩层连续移动的阶段可控性越弱;反之顶板岩层距离煤层越远,临位空间的影响机制减弱,覆岩下沉量变小,应力传递与荷载转移的灵动性渐趋惰性。深部采动围岩的应力分布具有近场力学效应影响显著、远场力链承载体系减弱的区间性演化特点,围岩应力短时间内的骤然增大和不规则开采引起的高应力集中叠加效应是诱发采场冲击性动力失稳灾害事故的力学根源。 展开更多
关键词 深部围岩 变形破坏 力学特征 演化规律 叠加效应
基于量纲分析的岩石相似材料配比研究
8
作者 许林峰 张向阳 王鸿儒 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第3期44-48,共5页
为了研究相似材料配比试验中单轴抗压强度的影响因素,通过π值法构建无量纲模型的方法,研究了单轴抗压强度与配比总量、砂量、石灰量、石膏量及养护天数之间的关系。结果表明:使用Matlab对以单轴抗压强度为控制因素的无量纲模型处理分析... 为了研究相似材料配比试验中单轴抗压强度的影响因素,通过π值法构建无量纲模型的方法,研究了单轴抗压强度与配比总量、砂量、石灰量、石膏量及养护天数之间的关系。结果表明:使用Matlab对以单轴抗压强度为控制因素的无量纲模型处理分析,在剔除独立π项和协变量(养护天数)后,所得的对数函数模型可以较为准确的计算出单轴抗压强度,函数相关系数接近1,标准误差也控制在3%左右。经验证,模型预测结果和实测值有很好的一致性,无量纲模型在配比试验参数的研究方面具有其合理性。 展开更多
关键词 相似模拟 π值法 正交设计 量纲分析 无量纲模型 岩石相似材料
基于顶板裂隙条件下采空区漏风及瓦斯运移路径的研究
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作者 唐德馨 秦汝祥 朱玉 《煤炭技术》 CAS 2019年第6期121-123,共3页
为制定可行的瓦斯抽采方案,在确定顶板裂隙基本情况下,应用SF6示踪技术研究了平顶山煤矿十矿己-24130岩石工作面采空区三维空间漏风路径及瓦斯运移路径。结果表明:在采样高度49 m的裂隙带上部,距离工作面距离越远,示踪气体浓度越低,上... 为制定可行的瓦斯抽采方案,在确定顶板裂隙基本情况下,应用SF6示踪技术研究了平顶山煤矿十矿己-24130岩石工作面采空区三维空间漏风路径及瓦斯运移路径。结果表明:在采样高度49 m的裂隙带上部,距离工作面距离越远,示踪气体浓度越低,上邻近层瓦斯释放量越大。该研究结果为确定瓦斯抽采钻孔位置提供参考。 展开更多
关键词 顶板裂隙 SF6示踪技术 三维漏风 采空区 瓦斯运移
空隙维度下煤自燃气固耦合换热模拟 预览
10
作者 邬灿春 秦汝祥 戴广龙 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2019年第1期19-23,共5页
为研究采空区漏风通道内漏风流经微元煤体的热量散失状况,根据传热学、传质学理论,采用气固耦合模型,使用Fluent软件模拟了采空区漏风状况及在空隙维度下风流流经微元煤体表面的流动换热过程。结果表明:微元煤体换热过程与漏风流速有关... 为研究采空区漏风通道内漏风流经微元煤体的热量散失状况,根据传热学、传质学理论,采用气固耦合模型,使用Fluent软件模拟了采空区漏风状况及在空隙维度下风流流经微元煤体表面的流动换热过程。结果表明:微元煤体换热过程与漏风流速有关,并影响着煤自燃蓄热与散热的平衡过程,风流流速慢、煤体温度与风流温差较小时,不利于煤体热量的散失;反之,有利于煤体热量的散失。 展开更多
关键词 矿井防灭火 煤自燃 气固耦合 流动换热
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爆破载荷作用下煤厚变异区损伤破坏特征实验研究 预览
11
作者 朱飞昊 刘泽功 +1 位作者 高魁 刘健 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期141-148,共8页
针对地质构造区域爆破施工容易诱发煤与瓦斯突出的现实情况,建立煤岩组合弹性力学模型、根据爆炸应力波在煤岩介质中的传播与作用规律,分析了煤层变厚时原岩应力的分布特征、爆炸应力波在构造煤岩体中的传播过程,并结合相似模拟实验与... 针对地质构造区域爆破施工容易诱发煤与瓦斯突出的现实情况,建立煤岩组合弹性力学模型、根据爆炸应力波在煤岩介质中的传播与作用规律,分析了煤层变厚时原岩应力的分布特征、爆炸应力波在构造煤岩体中的传播过程,并结合相似模拟实验与数值模拟研究了爆破载荷作用下煤厚变异区的损伤破坏特征。理论分析表明,薄煤层区域承受的原岩应力高于厚煤层,且应力变化梯度随煤厚减小率的增大而增大,爆炸应力波由岩体传播至构造煤体时会发生波的透射和反射现象,反射形成的拉伸波将加剧煤岩交界面岩体侧的损伤程度;爆破模拟实验中采集得到的应力曲线,煤厚变异区岩体处的测点存在着2次较大的拉应力峰值,应力波在该处相互作用形成了叠加破坏区,破坏区同时又引导其余方向的爆生裂纹向其延伸汇集,导致岩体严重破坏。数值模拟验证了爆炸应力波在煤岩交界面上的透射和反射现象,应力云图表明应力波在煤厚渐变区的叠加作用最明显且延续时间长。研究成果对于揭示爆破扰动煤厚变异区诱发煤与瓦斯突出的机制有重要指导意义。 展开更多
关键词 煤厚变异 爆炸应力波 裂纹演化 煤与瓦斯突出 应力波叠加
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平顶山十矿煤层标志气体生成量分布规律研究 预览
12
作者 朱玉 秦汝祥 邬灿春 《工矿自动化》 北大核心 2019年第5期16-21,共6页
针对平顶山十矿己15、己16、己17、己18煤层自然发火问题,利用程序升温氧化实验分析各煤层气体生成量变化,确定了煤层标志气体:丙烷可作为己15煤层标志气体,乙烷可作为己16煤层标志气体,CO可作为己17、己18煤层标志气体。将实验数据导入... 针对平顶山十矿己15、己16、己17、己18煤层自然发火问题,利用程序升温氧化实验分析各煤层气体生成量变化,确定了煤层标志气体:丙烷可作为己15煤层标志气体,乙烷可作为己16煤层标志气体,CO可作为己17、己18煤层标志气体。将实验数据导入Matlab软件进行曲线拟合,得到了煤层标志气体生成量与温度之间的拟合关系式。利用现场布置的钻孔测量不同时期煤层温度及标志气体生成量,将温度测量数据代入拟合关系式,得到的标志气体生成量计算数据与实际测量数据基本一致,验证了拟合关系式的有效性。 展开更多
关键词 煤炭开采 煤层自然发火 标志气体 标志气体生成量 煤层温度 程序升温氧化 曲线拟合
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水分含量对长焰煤自热反应的影响研究
13
作者 朱建国 戴广龙 唐明云 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第8期46-50,55共6页
为解决补连塔矿22煤层采空区煤自燃防治问题,采用程序升温装置对不同含水率煤样进行氧化分析,研究不同含水率煤样耗氧速率、CO和CO2产生率及放热强度;并推导CO2绝对生成量与温度之间的关系式,拟合求出煤样临界温度和表观活化能。结果表... 为解决补连塔矿22煤层采空区煤自燃防治问题,采用程序升温装置对不同含水率煤样进行氧化分析,研究不同含水率煤样耗氧速率、CO和CO2产生率及放热强度;并推导CO2绝对生成量与温度之间的关系式,拟合求出煤样临界温度和表观活化能。结果表明:煤样耗氧速率、CO和CO2产生率以及放热强度随含水率升高先增大后减小,耗氧速率由高至低的含水率为21.55%>29.50%>13.45%>37.56%>5.53%,CO、CO2产生率和放热强度为21.55%>13.45%>29.50%>37.56%>5.53%;临界温度随含水率升高先减小后增大,由高至低为37.56%>29.50%>5.53%>13.45%>21.55%;水分在临界温度点后对表观活化能影响较为明显,随含水率升高先减小后增大,含水率21.55%煤样表观活化能最低。 展开更多
关键词 自热反应 含水率 耗氧速率 产生率 临界温度 活化能
低透气煤层深孔预裂聚能爆破增透试验研究
14
作者 高新宇 刘健 +1 位作者 张超 张驰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第4期23-26,31共5页
为了提高深孔预裂爆破增透的效果,基于相似模拟理论,建立低透气煤层深孔预裂爆破的试验模型,利用相似材料配比加工制备试样,试样包含4个控制孔和1个爆破孔,并采用聚能药包进行爆破模拟试验。通过监测煤层的应变信号,分析爆破载荷作用下... 为了提高深孔预裂爆破增透的效果,基于相似模拟理论,建立低透气煤层深孔预裂爆破的试验模型,利用相似材料配比加工制备试样,试样包含4个控制孔和1个爆破孔,并采用聚能药包进行爆破模拟试验。通过监测煤层的应变信号,分析爆破载荷作用下试样的裂纹扩展特性。结果表明:爆破试样在爆炸压缩荷载作用会产生反向拉伸卸载波,造成爆破试样的裂纹扩展,沿聚能药包方向有明显侵彻效果。现场试验表明在经过深孔预裂聚能爆破增透后的煤层瓦斯抽采浓度为原来的1.18~3.05倍,瓦斯抽采流量是爆破前的1.2~3.3倍,抽采半径达到了4.5 m。 展开更多
关键词 深孔预裂爆破 聚能装药 增透 控制孔 裂纹扩展
刀把式工作面矿压显现特征研究
15
作者 张彦 武东峰 +1 位作者 查文华 陈登红 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第1期40-43,共4页
针对山西灵石某矿监测刀把式工作面顶板矿压显现特征与预测切眼对接前后顶板来压步距变化的安全生产技术问题,采用薄板理论给出刀把式工作面来压垮落步距,并分析内切眼顶板初次破断以及切眼对接后的周期性破断形式。结合现场半自动综采... 针对山西灵石某矿监测刀把式工作面顶板矿压显现特征与预测切眼对接前后顶板来压步距变化的安全生产技术问题,采用薄板理论给出刀把式工作面来压垮落步距,并分析内切眼顶板初次破断以及切眼对接后的周期性破断形式。结合现场半自动综采支架压力计采集的实时数据,验证薄板理论可以为此类顶板条件提供理论指导。结果表明:顶板实际破断形式与运用薄板理论建立的模型基本相符,且垮落步距计算理论值19.3m与实际观测值20.3m的误差率仅为4.9%,满足工程预测要求。 展开更多
关键词 刀把式工作面 薄板理论 矿压观测 矿压显现特征
构造复杂矿区煤与瓦斯突出瓦斯地质分析
16
作者 高魁 乔国栋 +1 位作者 刘健 张树川 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期119-124,共6页
为深入认识地质构造带煤与瓦斯突出事故的发生机制,以芦岭矿为例,运用瓦斯地质理论,论述矿区的构造特征和瓦斯地质特征,分析压扭性断层形成过程中构造运动对煤体结构和瓦斯赋存的影响。研究发现,芦岭矿位于逆冲断裂地质构造带上盘,构造... 为深入认识地质构造带煤与瓦斯突出事故的发生机制,以芦岭矿为例,运用瓦斯地质理论,论述矿区的构造特征和瓦斯地质特征,分析压扭性断层形成过程中构造运动对煤体结构和瓦斯赋存的影响。研究发现,芦岭矿位于逆冲断裂地质构造带上盘,构造松软煤层发育,压扭性断层和层滑构造对矿区影响明显;在挤压应力作用下,压扭性封闭性逆断层区域煤体裂隙发育,应力控制着瓦斯向裂隙发育区运移和聚集,使其成为高压瓦斯富集区;受采掘等作业影响,在煤层暴露的瞬间,压扭性逆断层构造带附近区域煤体内储存的大量承压状态瓦斯和构造松软煤岩混合物被疾速抛出,从而形成煤与瓦斯突出。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 瓦斯地质 构造演化 地质构造带 松软煤层
含瓦斯煤弹性应变能计算新方法研究
17
作者 胡祖祥 徐小奔 郝学 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期101-107,共7页
为了探索含瓦斯煤破坏时释放弹性应变能的科学计算方法,针对硬岩与含瓦斯煤力学特征的差异,理论分析了常用冲击倾向性指标法计算弹性应变能的局限性。基于含瓦斯煤扩容力学特性,提出了以扩容临界点为界限,依据应力-体积应变曲线与横坐... 为了探索含瓦斯煤破坏时释放弹性应变能的科学计算方法,针对硬岩与含瓦斯煤力学特征的差异,理论分析了常用冲击倾向性指标法计算弹性应变能的局限性。基于含瓦斯煤扩容力学特性,提出了以扩容临界点为界限,依据应力-体积应变曲线与横坐标轴围成的面积计算含瓦斯煤弹性应变能的新方法,并分别对硬岩和含瓦斯煤弹性应变能计算分析。结果表明,对于硬岩,常用冲击倾向性指标法和新方法计算结果基本一致,验证了本文提出的新方法的科学性;对于含瓦斯煤,常用冲击倾向性指标方法计算值远远大于新方法计算值。本文提出的'应力-体积应变'弹性应变能计算方法更能反映含瓦斯煤加载过程变形特征,为煤矿动力灾害的防控研究提供理论依据。 展开更多
关键词 含瓦斯煤 弹性应变能 冲击倾向性指标法 应力-体积应变曲线 扩容临界点
加卸荷条件下岩石力学特性与声发射特征 预览
18
作者 刘崇岩 赵光明 许文松 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期109-114,共6页
为了探究真三轴复杂应力变化条件下岩石强度及破坏模式,通过真三轴卸荷扰动测试系统对砂岩试件进行不同第二主应力加卸荷试验,讨论在加卸荷过程中岩石的力学特性及声发射特征。试验结果表明:第二主应力的增加对试件的承载能力起到先增... 为了探究真三轴复杂应力变化条件下岩石强度及破坏模式,通过真三轴卸荷扰动测试系统对砂岩试件进行不同第二主应力加卸荷试验,讨论在加卸荷过程中岩石的力学特性及声发射特征。试验结果表明:第二主应力的增加对试件的承载能力起到先增强后弱化的效果;不同第二主应力加卸荷声发射能量及累计振铃计数变化趋势大体一致,耗散能量比在载荷达到岩石损伤强度时突增;声发射能量峰值提前于试件轴向应力跌落,声发射能量和累计振铃计数大幅突增可作为岩石破坏的前兆;在低载荷下岩石中活动主要是裂隙压密与发育,在达到岩石损伤强度后岩石中的活动主要是裂纹贯通形成破裂面,砂岩试件声发射定位点集中区域与试件主要破裂面基本吻合。 展开更多
关键词 真三轴实验 单面卸荷 声发射 强度
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定向聚能爆破弱化综掘工作面逆断层应用研究
19
作者 高魁 刘泽功 +3 位作者 刘健 朱飞昊 乔国栋 张树川 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1408-1419,共12页
针对综掘工作面过逆断层采用普通爆破预先弱化硬岩时巷道围岩和构造区域煤岩体的稳定性问题,通过理论分析和对比模拟实验研究爆破扰动逆断层构造带的突出原因,提出改变装药结构,采用定向聚能爆破的预防对策并进行现场应用。研究发现,爆... 针对综掘工作面过逆断层采用普通爆破预先弱化硬岩时巷道围岩和构造区域煤岩体的稳定性问题,通过理论分析和对比模拟实验研究爆破扰动逆断层构造带的突出原因,提出改变装药结构,采用定向聚能爆破的预防对策并进行现场应用。研究发现,爆破应力波传播到逆断层构造区域时,在煤岩交界面发生波的透射和反射,爆破振动的累积损伤使不同煤岩介质交界面的破坏最为严重,加大了煤岩体的损伤程度和破坏范围,为瓦斯动力灾害的发生提供了弱面,有利于突出的发生;定向聚能爆破可以使爆破作用集中在岩体方向,减少应力波对构造区域煤岩体的扰动;在本实验条件下,聚能方向的应力比普通爆破增加2倍左右,非聚能方向的应力减小约3倍。现场应用表明,采用定向聚能爆破后,综掘工作面坚硬岩石中的裂纹损伤扩展,达到了预先弱化的目的和综掘机破碎岩石的要求,工作面上方逆断层构造区域的煤岩体基本完整,为综掘工作面安全快速通过硬岩逆断层提供了保证。 展开更多
关键词 采矿工程 煤与瓦斯突出 爆破应力波 地质构造带 逆断层 定向聚能爆破
综采工作面大角度旋转俯采技术研究 预览
20
作者 李顺顺 高召宁 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期133-138,共6页
为解决芦岭矿Ⅱ104东翼采区原设计布置的3个工作面造成的回采巷道布置困难、工作面搬家频繁、综采工作面连续推进长度短的问题,利用数值模拟和现场观测,并基于Ⅱ104东翼采区煤层赋存条件及原巷道布置特点,将原设计的3个工作面合为1个Ⅱ1... 为解决芦岭矿Ⅱ104东翼采区原设计布置的3个工作面造成的回采巷道布置困难、工作面搬家频繁、综采工作面连续推进长度短的问题,利用数值模拟和现场观测,并基于Ⅱ104东翼采区煤层赋存条件及原巷道布置特点,将原设计的3个工作面合为1个Ⅱ1041工作面,对综采大角度旋转开采方案、工艺参数和旋转技术要求、矿压显现规律等关键技术进行了研究,并对整个采场的采动应力变化规律进行了分析,有效解决了Ⅱ1041工作面旋转开采期间刮板输送机的上下窜动以及支架旋转角度控制的问题。研究结果表明:采用进刀比为1:8的旋转开采方案,经过54个循环,共旋转74°,旋转期间支架最大工作阻力为6481kN,与额定工作阻力相比仍有4.7%的富余量,且支架无倒架、挤架的现象。实现了工作面在复杂条件下不搬家,连续推进,保证了工作面的正常回采。 展开更多
关键词 旋转开采 大角度旋转 俯采 矿山压力
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