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采动诱冲动能估算及冲击危险性评价

煤炭学报 2021年第1期46卷 123-131页

作者：谭云亮王子辉刘学生王存文山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源集团山东济南250014

能量积聚与释放作为煤矿冲击地压发生的基本力学机制,成为近些年来学术界与工程界关注的热点之一。如何突破传统的以应力-应变曲线为基础的形变能诱灾机理现状,探讨动能驱动诱冲机理是科学解答冲击地压的瓶颈。根据回采工作面开采所引... 详细信息

能量积聚与释放作为煤矿冲击地压发生的基本力学机制,成为近些年来学术界与工程界关注的热点之一。如何突破传统的以应力-应变曲线为基础的形变能诱灾机理现状,探讨动能驱动诱冲机理是科学解答冲击地压的瓶颈。根据回采工作面开采所引起的支承分布压力变化,基于开采扰动原理,推导了因采动导致煤体内产生动能计算方法,得到了不同深度、不同塑性区宽度、不同推进度与所产生动能之间关系,提出了冲击危险性动能评估指标。研究表明,工作面超前支承压力集中区产生的高变形能的释放是煤体破坏的必要条件,而支承压力变化促使变形能释放转化形成的动能是驱动煤体动力破坏失稳的充分条件;通过对开采进尺小于和大于塑性区宽度时支承压力变化所引起动能计算发现,当开采进尺大于0.8倍的塑性区宽度时将开始产生动能;当开采进尺一定时,塑性区宽度越大,产生的动能就越小,因此松动爆破、大直径卸压钻孔等手段增大塑性区宽度有利于动能的降低;若开采进尺越大,则产生动能就越高,因此,降低推采速度减少进尺有利于降低产生的动能,基于获得的开采进尺与动能量级的关系,可以定量给出满足防冲要求的安全开采进尺,这为解答如何确定不同冲击地压煤层容许进尺提供了定量方法;根据单位体积煤体所承受动能与单位体积煤体所能够贮存的弹性能的比值,定义冲击危险性动能评估指标,强调动能驱动机制,这将更有利于判断冲击危险性程度。

关键词：采动动能危险性评价冲击地压支承压力煤体刚度

基于博弈论组合赋权的硫化矿山炸药自爆危险性GRA-TOPSIS评价模型

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矿冶工程 2022年第6期42卷 13-17页

作者：郭勇阳富强福州大学环境与安全工程学院福建福州350116

在构建硫化矿山炸药自爆危险性评价体系的基础上,运用博弈论(GT)协同层次分析法(AHP)所得主观权重和熵值法所得客观权重来获得综合权重,以提高指标权重的精确性;将灰色关联分析法(GRA)与逼近于理想解的排序法(TOPSIS)相结合应用于硫化... 详细信息

在构建硫化矿山炸药自爆危险性评价体系的基础上,运用博弈论(GT)协同层次分析法(AHP)所得主观权重和熵值法所得客观权重来获得综合权重,以提高指标权重的精确性;将灰色关联分析法(GRA)与逼近于理想解的排序法(TOPSIS)相结合应用于硫化矿山炸药自爆危险性评价。以国内典型硫化矿山为例,运用GRA-TOPSIS评价模型对炸药自爆危险性展开评价,所得评价结果与矿山实际情况相符。对比了GRA-TOPSIS评价模型与单独使用TOPSIS、GRA模型以及其他模型的评价结果,证明了GRA-TOPSIS模型的准确性与优越性。

关键词：硫化矿山炸药自爆危险性评价博弈论 GRA-TOPSIS模型

西藏聂拉木县嘉龙湖冰湖溃决型泥石流危险性评价

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地球科学 2020年第12期45卷 4630-4639页

作者：柴波陶阳阳杜娟黄平王伟中国地质大学环境学院湖北武汉430078 中国地质大学教育部长江三峡库区地质灾害研究中心湖北武汉430074 浙江省地质矿产研究所浙江杭州310007

冰湖溃决型泥石流是高原山区特殊的地质灾害,以西藏聂拉木县嘉龙湖为例,建立了一套冰湖溃决型泥石流危险性评价方法 .以喜马拉雅山区1970—2015年气温波动频次和聂拉木冰湖溃决历史事件预测了未来10年嘉龙湖溃决的时间概率.利用遥感影... 详细信息

冰湖溃决型泥石流是高原山区特殊的地质灾害,以西藏聂拉木县嘉龙湖为例,建立了一套冰湖溃决型泥石流危险性评价方法 .以喜马拉雅山区1970—2015年气温波动频次和聂拉木冰湖溃决历史事件预测了未来10年嘉龙湖溃决的时间概率.利用遥感影像识别嘉龙湖上方不稳定冰体的范围和规模,采用美国土木工程师协会推荐公式和修正的三峡库区涌浪计算方法分析了冰川滑坡产生的涌浪规模,从涌浪波压力和越顶水流推力两方面预测了冰碛坝发生失稳的可能性.采用FLO-2D模拟冰湖溃决泥石流的运动过程,以最大流速和泥深表达了嘉龙湖溃决泥石流的危险程度.评价结果表明:2002年嘉龙湖溃决事件与当年气温偏高有关,未来嘉龙湖发生溃决概率高;冰川滑坡激起涌浪能够翻越坝顶,并引起坝体快速侵蚀而溃决;冰湖溃决泥石流对聂拉木县城河道两侧54栋建筑造成威胁.评价方法实现了冰湖溃决型泥石流危险性的定量分析,评价结果对聂拉木县城泥石流防灾具有现实意义.

关键词：冰湖泥石流危险性评价冰川滑坡环境地质

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深井厚煤层大巷孤立煤体冲击危险性评价研究

中国安全生产科学技术 2022年第6期18卷 70-77页

作者：张世平赵健李士栋周涛崔小超张东梁记忠王高昂朱斯陶孙波中煤资源发展集团有限公司北京100011 山东能源集团鲁西矿业有限公司山东菏泽274700 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿山东菏泽274700 新汶矿业集团有限责任公司华丰煤矿山东泰安271400 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

为了探究大采深条件下厚煤层大巷孤立煤体频繁发生冲击地压的原因,以梁宝寺煤矿35000采区为工程背景,采取现场实践、数值模拟等方法分析不同采深、煤厚、大巷间距等因素对大巷孤立煤体冲击地压的影响,提出深井厚煤层大巷孤立煤体冲击地... 详细信息

为了探究大采深条件下厚煤层大巷孤立煤体频繁发生冲击地压的原因,以梁宝寺煤矿35000采区为工程背景,采取现场实践、数值模拟等方法分析不同采深、煤厚、大巷间距等因素对大巷孤立煤体冲击地压的影响,提出深井厚煤层大巷孤立煤体冲击地压的危险性评价方法。研究结果表明:大巷孤立煤体的采深与垂直应力峰值呈正相关,采深1200 m时煤体的垂直应力峰值是采深500 m时的3倍左右;大巷孤立煤体随着煤层厚度的增加,其应力集中程度不断升高,且应力峰值向煤体弹性承载区转移;大巷间距越小,孤立煤体弹性承载区应力越集中,发生冲击地压可能性越高;包含开采影响因素和煤层冲击倾向性的大巷孤立煤体冲击危险性评价方法符合现场实际情况,可为大巷孤立煤体冲击危险性评价提供1种思路。

关键词：冲击地压孤立煤体煤层大巷危险性评价

基于灾害熵与层次分析法的泥石流危险性评价对比分析:以甘肃省迭部县为例

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科学技术与工程 2023年第29期23卷 12416-12426页

作者：冯培华向灵芝罗亮雷青青崔开林梁梦辉重庆交通大学山区公路水运交通地质减灾重庆市高校重点实验室重庆400074

甘肃省迭部县位于白龙江流域上游区段,在构造抬升及极端气候的影响下,泥石流灾害广泛发育。通过遥感解译与实地调查,遴选出流域面积、主沟长度、流域相对高差、主沟纵比降、平均坡度、流域形状系数、岩性因子、距断层距离、1 h最大降雨... 详细信息

甘肃省迭部县位于白龙江流域上游区段,在构造抬升及极端气候的影响下,泥石流灾害广泛发育。通过遥感解译与实地调查,遴选出流域面积、主沟长度、流域相对高差、主沟纵比降、平均坡度、流域形状系数、岩性因子、距断层距离、1 h最大降雨量、物源参照值共10个主要孕灾因子。结合地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,计算区内泥石流在各个孕灾因子的敏感性区间。进一步分别基于灾害熵模型与层次分析法模型对迭部县161条泥石流沟开展危险性评价,并将评价结果与区内历史泥石流灾害数据对比验证。分析结果表明:迭部县泥石流主要分布在流域面积为3~10 km^(2),主沟长度小于3.5 km,流域相对高差在1~1.5 km范围内,主沟纵比降大于200‰,平均坡度为25°~35°,流域形状系数为1.2~1.4,物源参照值介于0.35~0.6,距断层5 km以内,1 h最大降雨量为25~35 mm的沟谷内,沟内岩性以较软岩、松散堆积层及冲洪积层为主。危险性评级为中、高的泥石流沟作为区内最容易发生泥石流的区域,历史泥石流沟分别有74.07%和62.96%处于灾害熵模型与层次分析法模型评价结果的中、高危险性区域,说明灾害熵模型能更为准确地评估研究区泥石流危险性。

关键词：泥石流危险性评价灾害熵层次分析法迭部县

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基于孤石全生命周期的危险性评价

科学技术与工程 2023年第17期23卷 7247-7256页

作者：黄厚赞陈凌伟刘伟张庆华刘羊广州市城市规划勘测设计研究院广州510060 广东省城市感知与监测预警企业重点实验室广州510060

近年来,孤石滚落灾害越发受到关注,而对其危险性定量评价的相关研究较少。一方面,孤石具有数量多、规模大、形状不一的特点,对孤石群的稳定性判定是一个问题;另一方面,对孤石影响区域的危险性评价是难点。因此以广州市白云山原始森林公... 详细信息

近年来,孤石滚落灾害越发受到关注,而对其危险性定量评价的相关研究较少。一方面,孤石具有数量多、规模大、形状不一的特点,对孤石群的稳定性判定是一个问题;另一方面,对孤石影响区域的危险性评价是难点。因此以广州市白云山原始森林公园为研究对象,对此区域开展孤石危险性评价。通过孤石稳定性定性定量综合判断+失稳孤石威胁范围精准划分的方法,考虑多评价因子对研究区危险性进行综合评价。利用熵权法计算各评价因子的权重,基于高精度数字高程模型(digital elevation model,DEM)、地理信息系统(geographic information system,GIS)软件和岩石崩落分析(rockfall analysis,RA)软件对研究区危险性等级进行划分,将白云山原始森林公园滚石危险范围划分为4个等级:极高危险区、高危险区、中危险区和低危险区。研究成果提出了一套可为其他区域孤石滚落灾害危险区划参考的系统性评价方法。

关键词：孤石稳定性危险性评价定量评价 RA软件

白龙江武都区段泥石流分布规律及其危险性评价

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人民长江 2022年第5期53卷 135-142页

作者：罗亮宋国虎唐良琴向灵芝李小龙梁梦辉重庆交通大学山区公路水运交通地质减灾重庆市高校重点实验室重庆400074 四川省地质矿产勘察开发局成都水文地质工程地质队四川成都610072 四川省地质工程勘察院集团有限公司四川成都610072

基于遥感解译和实地调查,白龙江流域武都区段共发育329条泥石流沟。根据地形地貌、物质条件、外部激发因素三大孕灾条件,选取高程、坡度、岩性等9个孕灾因子,基于ArcGIS平台,分析研究区内泥石流分布规律,采用信息量法进行泥石流危险性... 详细信息

基于遥感解译和实地调查,白龙江流域武都区段共发育329条泥石流沟。根据地形地貌、物质条件、外部激发因素三大孕灾条件,选取高程、坡度、岩性等9个孕灾因子,基于ArcGIS平台,分析研究区内泥石流分布规律,采用信息量法进行泥石流危险性评价。分析结果表明:(1)地形地貌上,研究区泥石流主要分布在1800~3000 m和NDVI值为0.2~0.4的范围内,其优势坡度分布区间为15°~35°。(2)物质条件上,泥石流大量分布在地震动峰值加速度为0.2g的范围内,且在以千枚岩、板岩为主的软弱-坚硬中厚层-厚层板岩、碎屑岩组区内,与距断层距离呈负相关分布。(3)外部激发因素主要分布在1 h最大降雨量为36~40 mm区域内,与距河流、道路距离呈负相关分布。(4)运用信息量法对泥石流做危险性评价,得到泥石流危险性分区图,在中度、高度、极高度危险范围内的泥石流面积分别占总泥石流面积的21.77%,32.94%,31.49%,且较高等级危险区主要分布在白龙江的北岸。应用ROC曲线验证评价结果,AUC=0.737,表明评价结果有较高的准确度和可靠性。

关键词：泥石流分布规律信息量法危险性评价白龙江流域

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基于组合赋权法的煤层顶板突水危险性评价

科学技术与工程 2022年第9期22卷 3497-3503页

作者：周全超张洪清焦扬于斌郭洁华能煤炭技术研究有限公司北京100070 扎赉诺尔煤业有限责任公司满洲里012406

传统的富水性评价中往往采用单一的赋权方法,为准确评价煤层顶板直接充水含水层的突水危险性,提出了一种组合赋权法。首先,在充分分析矿井水文地质资料的基础上,选取岩芯采取率、渗透系数、含水层厚度、脆塑性岩厚度比、砂泥岩互层特征... 详细信息

传统的富水性评价中往往采用单一的赋权方法,为准确评价煤层顶板直接充水含水层的突水危险性,提出了一种组合赋权法。首先,在充分分析矿井水文地质资料的基础上,选取岩芯采取率、渗透系数、含水层厚度、脆塑性岩厚度比、砂泥岩互层特征作为富水性评价指标,通过拉格朗日乘子法将层次分析法与熵权法得到的各评价指标权重进行优化组合,得到其组合权重,引入富水性指数法构建基于组合赋权法的富水性评价模型;其次,根据类比法和相似材料模拟法综合确定导水裂隙带发育高度;最后,借助ArcGIS平台将研究区煤层顶板突水危险性划分为危险区、过渡区和安全区。结果表明:研究区大部分为危险区,过渡区和安全区分布范围较小。根据煤层顶板突水危险性分区图,提出了“疏危、监过、采安”的总体控水原则,为今后煤层顶板直接充水含水层的水害防治提供了新思路。

关键词：含水层层析分析法熵权法富水性危险性评价

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基于动力过程的单沟泥石流危险性评价方法

科学技术与工程 2023年第29期23卷 12406-12415页

作者：谢奎林陈兴长陈慧唐勤冯鑫西南科技大学环境与资源学院天府新区创新研究院绵阳621010

单沟泥石流危险性分区对泥石流滩地合理开发利用和灾害精细化管理具有重要意义。目前的泥石流危险性评价大多从孕灾环境入手,无法对泥石流危害范围进行危险性分区。在泥石流危害方式分析的基础上,提出了基于动力过程的单沟泥石流危险性... 详细信息

单沟泥石流危险性分区对泥石流滩地合理开发利用和灾害精细化管理具有重要意义。目前的泥石流危险性评价大多从孕灾环境入手,无法对泥石流危害范围进行危险性分区。在泥石流危害方式分析的基础上,提出了基于动力过程的单沟泥石流危险性评价方法。研究表明,泥石流的危害能力主要与泥深(H)和流速(V)密切相关,进而提出了以泥深(H)和动量(HV)为分区指标的单沟泥石流危险性评价方法。根据分区指标,将单沟泥石流的危险区划分为高、中、低3个等级;高危险区泥深H≥1.5 m或动量HV≥6 m^(2)/s,低危险区泥深H危险区均为中等危险区。最后,基于提出的评价方法对甘肃舟曲“8·7”特大泥石流进行了危险性分析,验证了方法的可行性和实用性。

关键词：泥石流危险性评价动力过程危害方式数值模拟