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吸附CO煤体的力学性能劣化机制

过程工程学报 2022年

作者：朱川曲马合意赵鹏涛湖南科技大学资源环境与安全工程学院

准确了解CO吸附诱发煤层力学性质的变化，是安全成功实施CO封存的必要条件。通过不同CO吸附平衡压力下煤试件的三轴压缩试验测试，揭示了CO吸附后煤体力学性能的变化规律。结果表明，吸附CO降低了煤质的表面能，进而降低了煤体整体强度...

准确了解CO吸附诱发煤层力学性质的变化，是安全成功实施CO封存的必要条件。通过不同CO吸附平衡压力下煤试件的三轴压缩试验测试，揭示了CO吸附后煤体力学性能的变化规律。结果表明，吸附CO降低了煤质的表面能，进而降低了煤体整体强度；CO吸附后引起煤体的塑性效应，从而导致煤体弹性模量减小；煤体的强度和弹性模量随着CO吸附平衡压力增大而降低，其变化量可以用Langmuir型曲线描述，相关系数均达到0.99以上。高阶煤(无烟煤)强度和弹性模量均远大于低阶煤(长焰煤)，而吸附CO后高阶煤的强度和弹性模量降低百分比更高。

关键词：

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急倾斜煤层顶煤可放性评价模型及应用

煤炭学报 2002年第2期27卷 134-138页

作者：朱川曲缪协兴湘潭工学院资源工程系湖南湘潭411201 中国矿业大学理学院江苏徐州221008

急倾斜煤层巷道放顶煤开采顶煤可放性受到煤层强度、开采深度、煤层厚度、倾角、顶底板条件、夹矸、其它开采条件等因素的综合影响 .在巷道放顶煤工业性试验及开采实践的经验和统计数据分析的基础上 ,构造了顶煤可放性影响因素的评价函... 详细信息

急倾斜煤层巷道放顶煤开采顶煤可放性受到煤层强度、开采深度、煤层厚度、倾角、顶底板条件、夹矸、其它开采条件等因素的综合影响 .在巷道放顶煤工业性试验及开采实践的经验和统计数据分析的基础上 ,构造了顶煤可放性影响因素的评价函数 ,建立了灰色 -模糊评价模型 .实际应用表明 ,该模型准确、简便。

关键词：顶煤可放性评价模型急倾斜煤层巷道放顶煤开采

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裂隙带顶板巷道围岩破坏机理及稳定性控制

煤炭学报 2017年第6期42卷 1400-1407页

作者：周泽朱川曲李青锋湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201

针对上行开采过程中顶板巷道支护困难的问题,采用UDEC离散元数值模拟软件对上行开采过程中采场采动裂隙、塑性区以及巷道围岩裂隙、塑性区发育进行了系统的研究和分析,研究结果表明:采动作用下顶板巷道围岩破坏以巷道顶、底板破坏最为明... 详细信息

针对上行开采过程中顶板巷道支护困难的问题,采用UDEC离散元数值模拟软件对上行开采过程中采场采动裂隙、塑性区以及巷道围岩裂隙、塑性区发育进行了系统的研究和分析,研究结果表明:采动作用下顶板巷道围岩破坏以巷道顶、底板破坏最为明显,靠工作面侧的巷帮破坏次之。采场采动裂隙、塑性区发育与巷道围岩裂隙、塑性区发育在工作面的推进过程中不断相互吸引和促进,最终贯通。同时,当采动作用达到一定程度时,采动裂隙会以顶板巷道顶板为起点向上发育,而巷道肩角处塑性区向上产生畸形发展,其发育方向与采场覆岩断裂角一致,其发育高度远远大于未受采动影响的巷道塑性区发育高度。基于分析结果,提出了上行开采裂隙带顶板巷道支护策略,并以山脚树矿上行开采为工程背景对其顶板巷道原有的支护形式进行了改进,改进后的支护能够有效保证巷道围岩稳定。以上研究成果可为上行开采工程中顶板巷道的支护提供设计参考,丰富采动巷道围岩稳定性控制理论成果。

关键词：上行开采顶板巷道塑性区围岩裂隙

预应力锚杆端部受激振动特性的理论与实验研究

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采矿与安全工程学报 2015年第5期32卷 748-752页

作者：李青锋朱川曲湖南科技大学能源与安全工程学院煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为了提高预应力锚杆预应力的随机、无损动力检测精度,首先根据预应力锚杆对围岩的加载力学特点,提出了预应力锚杆的预应力无损动力检测力学模型;然后基于弹性动力学和结构动力学对预应力锚杆外端受激振动力学模型进行理论分析,得到了预... 详细信息

为了提高预应力锚杆预应力的随机、无损动力检测精度,首先根据预应力锚杆对围岩的加载力学特点,提出了预应力锚杆的预应力无损动力检测力学模型;然后基于弹性动力学和结构动力学对预应力锚杆外端受激振动力学模型进行理论分析,得到了预应力锚杆的预应力计算式;最后以混凝土试块模拟围岩,并在混凝土试块预留孔中锚固了树脂锚杆,采用动力测试仪对无预应力和有预应力锚杆进行无损动力测试。结果表明,悬臂梁式动力学模型符合预应力锚杆外端受激振动力学特点,测试误差基本满足现场要求。

关键词：锚杆支护预应力无损动力检测悬臂梁

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面向回采工作面的人工神经网络模型

系统工程理论与实践 1996年第12期16卷 70-75页

作者：朱川曲湘潭矿业学院教务处

应用人工神经网络方法，以３０个工作面的实际资料为样本，建立了面向回采工作面的人工神经网络模型，用来选择工作面的回采工艺方式，预测其单产和工效。结果表明，该模型可靠、实用，具有很强的自学习。

关键词：工作面人工神经网络回采工艺矿山煤层

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多失效模式相关下的结构系统可靠度计算研究

采矿与安全工程学报 2013年第1期30卷 100-106页

作者：张道兵杨小礼朱川曲中南大学土木工程学院湖南长沙410075 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

针对目前多失效模式相关下结构系统可靠度计算一般采用近似估算法,其计算结果存在误差的特点,首先建立了含单一极限状态方程和含多极限状态方程的多失效模式相关下结构系统可靠性一般模型,并分别给出其可靠度表达式,然后提出了在MATLAB... 详细信息

针对目前多失效模式相关下结构系统可靠度计算一般采用近似估算法,其计算结果存在误差的特点,首先建立了含单一极限状态方程和含多极限状态方程的多失效模式相关下结构系统可靠性一般模型,并分别给出其可靠度表达式,然后提出了在MATLAB环境下采用Monte Carlo模拟法直接利用程序实现多失效模式相关下结构系统可靠度相对精确计算方法,并给出了具体计算步骤和程序框图。结合两个算例进行分析,研究结果表明:多失效模式相关下的可靠度比传统单一不相关模式下的可靠度更科学、准确。且文中直接利用程序来实现多失效模式相关下结构系统可靠度计算的方法不仅克服了传统Monte Carlo模拟法实现过程效率低的缺陷,并且不需要将功能函数线性化与随机变量正态化,不需要进行复杂的换算,不需要求解近似联合密度函数,且计算精度高。

关键词：多失效模式结构系统可靠性一般模型 Monte Carlo模拟法 MATLAB

神经网络在锚杆支护方案优选及变形预测中的应用

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煤炭学报 2005年第3期30卷 322-326页

作者：朱川曲冯涛施式亮湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201

根据综放回采巷道的特征,确定其锚杆支护形式优选需要考虑的因素为:围岩强度、煤层强度、巷道埋藏深度、围岩节理裂隙发育程度、采动影响、顶煤厚度、护巷煤柱宽度、巷道断面面积,这些因素和支护形式、支护参数一起对巷道围岩变形产生影... 详细信息

根据综放回采巷道的特征,确定其锚杆支护形式优选需要考虑的因素为:围岩强度、煤层强度、巷道埋藏深度、围岩节理裂隙发育程度、采动影响、顶煤厚度、护巷煤柱宽度、巷道断面面积,这些因素和支护形式、支护参数一起对巷道围岩变形产生影响.根据巷道支护方案和围岩变形与其影响因素为非线性关系的特点,建立了综放回采巷道支护方案优选和围岩变形预测的神经网络模型,为支护设计和生产管理提供科学依据.

关键词：神经网络锚杆支护形式支护参数巷道变形

回采工作面瓦斯涌出量的熵权均值属性测度模型及其应用

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第6期44卷 2482-2487页

作者：谢东海冯涛朱川曲中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201

基于未确知测度理论,建立回采工作面瓦斯涌出量的均值属性测度聚类预测模型。模型以样本均值为聚类中心,以熵权确定评价指标测度的权重,通过计算样本熵权综合测度与所属类别目标均值乘积之和获得瓦斯涌出量的预测值。利用实测的20组数... 详细信息

基于未确知测度理论,建立回采工作面瓦斯涌出量的均值属性测度聚类预测模型。模型以样本均值为聚类中心,以熵权确定评价指标测度的权重,通过计算样本熵权综合测度与所属类别目标均值乘积之和获得瓦斯涌出量的预测值。利用实测的20组数据作为训练样本建立预测模型,并对校本进行逐一检验。研究结果表明:瓦斯涌出量预测值与实测值的相对误差不超过5%,能满足工程需要;与支持向量机(SVM)工具的验算相比,易于为现场的工程技术人员所掌握。

关键词：瓦斯涌出量未确知理论熵权均值属性测度支持向量机(SVM)

采动压力对锚杆支护结构渐进损伤的数值模拟和实验研究

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采矿与安全工程学报 2015年第6期32卷 950-954页

作者：李青锋周泽朱川曲湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室能源与安全工程学院湖南湘潭411201

为分析底板巷道锚杆支护结构在采动压力作用下锚固段损伤机理及其承载模式,提高树脂锚杆支护在煤矿现场应用的可靠性,首先采用UDEC数值模拟软件模拟了上覆煤层开采对前方底板巷道的影响,分析了采动应力对顶、帮锚杆支护结构的作用响应;... 详细信息

为分析底板巷道锚杆支护结构在采动压力作用下锚固段损伤机理及其承载模式,提高树脂锚杆支护在煤矿现场应用的可靠性,首先采用UDEC数值模拟软件模拟了上覆煤层开采对前方底板巷道的影响,分析了采动应力对顶、帮锚杆支护结构的作用响应;然后采用FLAC数值模拟软件模拟了树脂锚杆锚固段的承载及变形,得到了树脂锚杆在一定载荷和围压作用下动力响应;最后以混凝土试块模拟围岩,并在混凝土试块预留孔中锚固了树脂锚杆进行锚杆拉拔试验,并在拉拔同时采用弹性波无损检测仪进行锚杆无损动力检测。结果表明,树脂锚杆的锚固损伤是一种渐进式破坏过程,这种渐进式破坏和锚杆的有效锚固长度可以通过弹性波无损检测方法准确检测,并推断锚杆的实时承载力,从而提高树脂锚杆支护在煤矿现场应用的时效性。

关键词：树脂锚杆锚固体损伤弹性波无损检测