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煤矿覆岩空间结构OX-F-T演化规律研究

岩石力学与工程学报 2012年第3期31卷 453-460页

作者：窦林名贺虎中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116

煤矿工作面高强度、大尺度快速推进,导致采场覆岩运动范围增大,空间结构复杂。多工作面情况下,工作面与采空区覆岩结构协同运动,相互影响,造成的矿山动力灾害,称之为覆岩空间结构失稳型动力灾害。根据工作面上覆岩层边界状态的不同,将... 详细信息

煤矿工作面高强度、大尺度快速推进,导致采场覆岩运动范围增大,空间结构复杂。多工作面情况下,工作面与采空区覆岩结构协同运动,相互影响,造成的矿山动力灾害,称之为覆岩空间结构失稳型动力灾害。根据工作面上覆岩层边界状态的不同,将覆岩空间结构分为OX,F与T型3类。研究OX-F-T演化特征,即顶板O-X破断形成的OX结构为覆岩基本形式,同时又作为相邻工作面的边界条件,一侧为OX结构形成F型覆岩结构,两侧存在OX则形成T型覆岩结构。阐述不同结构的断裂运动规律,并将各结构进行详细分类。利用现场SOS微震监测系统,分别选取代表OX,F与T覆岩结构的单一工作面、双工作面、孤岛工作面,分析各工作面开采过程中的震源分布规律。针对不同覆岩结构特征,提出不同的防治措施,为冲击震动的预防工作提供理论指导。

关键词：采矿工程覆岩空间结构冲击灾害关键层综采综放微震

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沿空掘巷应力动态变化规律研究

岩土力学 2016年第S1期37卷 489-494页

作者：沈威窦林名刘鹏贺虎中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 南屯煤矿山东兖州273515 中国矿业大学资源学院江苏徐州221116

针对沿空掘巷应力动态变化问题,以张双楼煤矿沿空掘巷为例,采用钻屑法得出走向方向煤层应力动态变化特征,并对变化特征进行分析。根据实测和分析得出,受到岩性、地质构造和顶板呈现的"O-X"破断影响,采空侧煤体应力峰值呈现周期性出现,... 详细信息

针对沿空掘巷应力动态变化问题,以张双楼煤矿沿空掘巷为例,采用钻屑法得出走向方向煤层应力动态变化特征,并对变化特征进行分析。根据实测和分析得出,受到岩性、地质构造和顶板呈现的"O-X"破断影响,采空侧煤体应力峰值呈现周期性出现,周期距离等于周期来压步距;受到采空侧围岩应力状态、巷道掘进引起的应力重新分布和覆岩运动的共同作用,沿空巷道实体煤中应力变化不一,或降低或增高或转移。沿空掘巷的应力变化特征对于防冲卸压计划安排和冲击矿压防治工作具有重要指导意义。

关键词：覆岩运动沿空掘巷应力动态变化冲击矿压防治

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谐振极软开关逆变器工作模式分析

高电压技术 2013年第3期39卷 719-726页

作者：贺虎成西安科技大学电气与控制工程学院西安710054

为了解决硬开关逆变器开关损耗大、电磁干扰严重等问题并提高无刷直流电机功率变换器的整体效率,提出了一种谐振极软开关电压源逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流母线和三相输出端之间添加辅助谐振网络,实现了逆变桥开关器件的软开... 详细信息

为了解决硬开关逆变器开关损耗大、电磁干扰严重等问题并提高无刷直流电机功率变换器的整体效率,提出了一种谐振极软开关电压源逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流母线和三相输出端之间添加辅助谐振网络,实现了逆变桥开关器件的软开关切换。然后对该软开关逆变器拓扑的动作时序和工作模式进行了详细的阶段分析,并对电路的瞬态过渡过程进行了数学分析。最后,对提出的软开关逆变器进行了仿真验证。分析结果表明,辅助谐振网络的开关器件在零电流开关条件下开通和关断,其电压应力仅为直流母线电压的一半。仿真验证结果与电路原理的理论分析一致,表明电路结构和理论分析的正确性与可行性。

关键词：电压源逆变器脉宽调制零电压开关零电流开关谐振极无刷直流电机

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巨厚含水层大流量疏降应力扰动及诱冲机理

采矿与安全工程学报 2025年第1期42卷 108-116页

作者：贺虎董近兴乔伟程香港刘强张军窦林名张惟昭中国矿业大学资源与地球科学学院山东能源集团西北矿业有限公司中国矿业大学矿业工程学院

以黄陇煤田彬长矿区高家堡煤矿为工程背景，建立了含水层大流量疏降覆岩应力扰动力学模型，得到了水位下降与下部煤岩体应力增量之间的关系，给出了疏水应力扰动计算方法。建立了高家堡煤矿采区三维数值模型，研究了疏水降压过程中区域... 详细信息

以黄陇煤田彬长矿区高家堡煤矿为工程背景，建立了含水层大流量疏降覆岩应力扰动力学模型，得到了水位下降与下部煤岩体应力增量之间的关系，给出了疏水应力扰动计算方法。建立了高家堡煤矿采区三维数值模型，研究了疏水降压过程中区域应力演化规律。结果表明：疏水过程中，降落漏斗边缘出现应力集中，且距离漏斗边缘越近，应力集中越明显；单位体积的岩体水头下降1 m,洛河组底界弹性释水应力约为0.01 MPa;大流量疏降水状态下，大巷区域由于弹性释水引起的垂向应力增量可达2.7 MPa。现场监测揭示了高能量震动事件发生前，观测孔水位突然下降，验证了大流量疏降对于冲击地压发生具有显著的促进作用。研究结果对于揭示巨厚含水层条件冲击地压发生机制提供了新思路，可为类似条件下煤层开采冲击地压危险预测与防控提供借鉴作用。

关键词：冲击地压巨厚含水层应力扰动诱冲机理

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新型谐振直流环节软开关逆变器

电力自动化设备 2012年第6期32卷 56-59页

作者：贺虎成西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054

为了提高开关变换器的效率和增强性能,提出了一种新的谐振直流环节软开关电压源逆变器,通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流环节电压周期性出现零电压凹槽,实现逆变桥开关器件在零电压条件下的切换,减小了开关损... 详细信息

为了提高开关变换器的效率和增强性能,提出了一种新的谐振直流环节软开关电压源逆变器,通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流环节电压周期性出现零电压凹槽,实现逆变桥开关器件在零电压条件下的切换,减小了开关损耗和二极管的反向恢复损耗。同时,辅助谐振单元的开关也为零电流或零电压条件下的软开关操作。详细阐述了该软开关逆变器拓扑的工作原理和动作模式,并对软开关动作时序的瞬态过渡过程进行了数学分析。最后,对提出的新型软开关逆变器驱动三相R-L负载进行了仿真研究,仿真结果验证了电路结构和理论分析的正确性与可行性。

关键词：谐振逆变器反向恢复零电压开关零电流开关

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冲击矿压危险的电磁-震动耦合评价

煤炭学报 2018年第2期43卷 364-370页

作者：贺虎孙昊王茜中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116

冲击矿压危险性评价与预警中,单纯使用电磁辐射强度值大小或微震能量值都具有一定的局限性。为此,在分析冲击矿压发生的力学环境与能量过程的基础上,提出电磁-震动耦合预警方法,建立评价方法体系,结合具体冲击矿压矿井监测结果,研究冲... 详细信息

冲击矿压危险性评价与预警中,单纯使用电磁辐射强度值大小或微震能量值都具有一定的局限性。为此,在分析冲击矿压发生的力学环境与能量过程的基础上,提出电磁-震动耦合预警方法,建立评价方法体系,结合具体冲击矿压矿井监测结果,研究冲击矿压前兆规律。结果表明:在冲击矿压发生前,电磁辐射值高出正常值,微震活动表现出能量存在明显的沉寂期,次数却呈上升趋势的规律,利用电磁-震动耦合的静态叠加评价和动态评价与现场冲击前兆具有较高的一致性;而当电磁辐射强度值较高,但是微震活动处于稳定的能量释放状态时,叠加后的综合冲击危险性降低,不会出现冲击矿压危险。

关键词：冲击矿压能量原理微震电磁辐射耦合

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覆岩关键层运动诱发冲击的规律研究

岩土工程学报 2010年第8期32卷 1260-1265页

作者：贺虎窦林名巩思园周澎薛再君中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 甘肃华亭煤电股份有限公司华亭煤矿甘肃华亭744100

基于岩层运动关键层理论,研究了覆岩关键层破断规律,从力学机理上分析了覆岩关键层正"O-X"型破断时,矿山压力达到最大值,极易导致强矿震、冲击矿压的发生。利用微震监测系统,对关键层破断诱发冲击矿压进行定位分析,证明了高能量级别的... 详细信息

基于岩层运动关键层理论,研究了覆岩关键层破断规律,从力学机理上分析了覆岩关键层正"O-X"型破断时,矿山压力达到最大值,极易导致强矿震、冲击矿压的发生。利用微震监测系统,对关键层破断诱发冲击矿压进行定位分析,证明了高能量级别的矿震大多数发生在工作面推进过程中覆岩关键层处于正"O-X"型破断位置。研究表明由关键层运动破断诱发冲击矿压前后,微震事件的时空演化规律、前兆信息显著。研究结果为利用岩层运动理论与微震监测相结合的方法预测冲击矿压奠定了基础。

关键词：关键层冲击矿压微震矿震

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相邻采空区关键层失稳诱发矿震机理研究

煤炭学报 2010年第12期35卷 1957-1962页

作者：魏东贺虎秦原峰范军周澎煤炭科学研究总院开采设计研究分院北京100013 中国华能集团华亭煤业集团甘肃华亭744100 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室矿业工程学院江苏徐州221116

基于岩层控制的关键层理论,对工作面开采过程中相邻采空区震动机理进行了研究,将相邻采空区震动机理归结为3种基本形式:①低位亚关键层回转滑移失稳;②高位亚关键层剪切滑移失稳;③主关键层极限破断失稳。利用现场矿井微震监测系统,分... 详细信息

基于岩层控制的关键层理论,对工作面开采过程中相邻采空区震动机理进行了研究,将相邻采空区震动机理归结为3种基本形式:①低位亚关键层回转滑移失稳;②高位亚关键层剪切滑移失稳;③主关键层极限破断失稳。利用现场矿井微震监测系统,分析了不同机理震动规律,结果表明,相邻采空区岩层失稳滞后于本工作面岩层运动,震动频次上低位亚关键层最高,高位亚关键层次之,主关键层极限破断失稳震动最少,震动能量上则相反;本工作面破坏烈度则是高位亚关键层剪切滑移失稳最强,低位亚关键层失稳震动次之,而主关键层最小。最后,根据震动诱发动力冲击的能量机理,提出了相邻采空区震动灾害的治理措施,并在现场实施应用。

关键词：相邻采空区关键层失稳矿震冲击矿压