检索结果-南通市图书馆

含预制钻孔煤体承载破坏应变场与声发射响应真三轴试验

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国矿业大学学报 2024年第3期53卷 497-508页

作者：马衍坤李笑笑翟少彬黄勤豪安徽理工大学煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台安徽淮南232001 安徽理工大学矿山安全高效开采安徽省高校工程技术研究中心安徽淮南232001

利用具有可视窗口的煤岩真三轴试验系统,开展了含不同孔径预制钻孔的煤体真三轴承载破坏试验,借助数字图像相关(DIC)和声发射(AE)分析方法,研究了煤体承载破坏过程的应变场与声发射响应规律.结果表明:含预制钻孔煤体呈现出拱形破坏裂纹... 详细信息

利用具有可视窗口的煤岩真三轴试验系统,开展了含不同孔径预制钻孔的煤体真三轴承载破坏试验,借助数字图像相关(DIC)和声发射(AE)分析方法,研究了煤体承载破坏过程的应变场与声发射响应规律.结果表明:含预制钻孔煤体呈现出拱形破坏裂纹,拱形裂纹区面积、声发射峰值能量及宏观裂纹数量均与孔径呈正相关.煤体承载破坏过程中,孔周煤体逐渐出现应变集中,孔壁发生掉渣、破裂现象,声发射信号开始活跃;随着应变集中程度的加剧,孔壁煤体剥落现象逐渐严重,使孔壁两侧对称出现“V”形破坏区,而“V”形破坏区底部则出现了沿最大主应力方向扩展和延伸的竖向裂纹;当孔周煤体应变集中区域逐步发展为蝴蝶形态时,钻孔上方煤体开始向钻孔空间移动,竖向裂纹则沿最大主应力方向快速扩展并向水平方向偏转,声发射信号急剧增加并达到能量峰值;竖向与水平方向裂纹交汇形成拱形裂纹,而拱形裂纹所包裹的煤体则被分割为独立块体,随后声发射信号明显减弱.

关键词：钻孔卸压真三轴试验可视窗口 DIC分析 AE分析

综采放顶煤工作面风巷深孔预裂爆破切顶卸压技术应用分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

安徽科技 2024年第2期 45-50页

作者：程东峰芦岭煤矿

一、工程概况芦岭煤矿是淮北矿业集团下属生产矿井,目前回采的Ⅱ888综放工作面处于二水平Ⅱ88采区,位于Ⅱ88采区西翼,西为芦岭与朱仙庄井田边界保护煤柱线,北部为Ⅲ842工作面(未准备),东为F14断层保护煤柱线,南为Ⅱ886-1工作面采空区。... 详细信息

一、工程概况芦岭煤矿是淮北矿业集团下属生产矿井,目前回采的Ⅱ888综放工作面处于二水平Ⅱ88采区,位于Ⅱ88采区西翼,西为芦岭与朱仙庄井田边界保护煤柱线,北部为Ⅲ842工作面(未准备),东为F14断层保护煤柱线,南为Ⅱ886-1工作面采空区。地面标高为22.6~23.6米,工作面标高为-537.0~-451.2米,煤层厚3.3~15.2米,平均为9.8米。

关键词：深孔预裂爆破井田边界切顶卸压综放工作面断层保护煤柱芦岭煤矿工作面采空区综采放顶煤工作面

震动载荷多次作用下烟煤孔裂隙结构演化特征试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2024年第4期49卷 1882-1893页

作者：马衍坤黄勤豪孔祥国冯俊军殷志强王超安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台安徽淮南232001 西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032

煤层开采过程中频繁采掘扰动或远场顶板周期性破断会产生多次的震动载荷,震动载荷对于煤样微观孔裂隙结构和宏观力学行为具有重要影响。为探索震动载荷下煤样孔裂隙结构演化特征,选取烟煤煤样,利用霍普金森压杆(SHPB)试验系统开展了多... 详细信息

煤层开采过程中频繁采掘扰动或远场顶板周期性破断会产生多次的震动载荷,震动载荷对于煤样微观孔裂隙结构和宏观力学行为具有重要影响。为探索震动载荷下煤样孔裂隙结构演化特征,选取烟煤煤样,利用霍普金森压杆(SHPB)试验系统开展了多次震动载荷冲击煤样试验,借助低场核磁共振分析仪测试了每次冲击后煤样T_(2)谱,并通过核磁共振成像(MRI)分析了煤样孔裂隙分布及其损伤演化特征。结果表明,随着震动载荷作用次数增加,煤样峰值应力与动态弹性模量均呈现线性下降趋势,震动载荷冲击效应使得煤样承载和抵抗变形能力显著弱化,因此有必要对煤样孔裂隙演化特征展开深入分析。从T_(2)谱和MRI信息得出,震动载荷初次作用下煤样总体孔隙体积大幅增加,其中吸附孔体积增高达5.0倍,随着震动载荷持续作用,煤样微裂隙开始连通汇聚形成宏观裂纹,使得渗流孔之间连通性大幅提高,煤样总体孔隙率达到峰值,较煤样原始孔隙率提高约6倍。在煤样受震动载荷损伤、破坏的整个过程中,渗流孔的连通性逐渐提高与改善,其分形维数呈线性下降趋势。通过核磁共振成像揭示了震动载荷对煤样孔裂隙作用机制,结果表明煤样中部区域孔隙最先发育并逐步形成微裂隙,在后续震动波反射、拉伸作用下,损伤破坏区域向两侧逐渐演变直至贯通试样。

关键词：震动载荷核磁共振(NMR) 能量耗散孔裂隙演化损伤演化机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

弱胶结巨厚砂砾岩含水层离层突水机制研究

煤炭科学技术 2024年第2期52卷 209-218页

作者：李江华煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤矿灾害防控全国重点实验室北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013 山西省矿井地球物理勘探技术创新中心山西晋城048006

安新煤田主采煤层上覆巨厚弱胶结砂砾岩含水层,富水性弱,但多个工作面回采期间发生突水,查明突水机制是矿井水害防治的关键。通过水文地质特征分析,阐明了砂砾岩含水层厚度分布特征和富水性分区特征。采用岩石单轴抗压强度、三轴声发射... 详细信息

安新煤田主采煤层上覆巨厚弱胶结砂砾岩含水层,富水性弱,但多个工作面回采期间发生突水,查明突水机制是矿井水害防治的关键。通过水文地质特征分析,阐明了砂砾岩含水层厚度分布特征和富水性分区特征。采用岩石单轴抗压强度、三轴声发射、X衍射试验等方法,获得了顶板隔水层岩石物理力学性质。基于关键层理论分析、导水裂隙带与采动富水异常区层位关系及相似模拟试验成果,建立了4种条件下巨厚砂砾岩含水层突水的水文地质结构模型,揭示了砂砾岩含水层不同条件下的突水机制,并明确了研究区突水点的突水机制,提出了隔水保护层失稳导致突水的工程判据。研究结果表明:研究区东部局部区域含水层富水性中等,以往多次突水均发生在弱富水区;砂砾岩含水层下顶板泥岩中黏土矿物含量达到59.6%,亲水性强,具有良好的隔水作用;但在采动作用下顶板隔水层岩体卸压后强度降低,厚度较薄时,受上部岩层载荷和采动富水区静水压力作用易发生破坏,成为良好导水通道;砂砾岩含水层物理力学性质特殊,采动扰动后孔隙裂隙发育,形成了富水变化异常区;弱胶结砂砾岩突水的强度与下部基岩特征、导水裂隙带发育高度、隔水保护层厚度等因素相关;研究区弱胶结砂砾岩发生突水的工程判据为正常区隔水保护层厚度小于30 m,受背斜构造影响区隔水保护层厚度小于60 m。弱胶结巨厚砂砾岩含水层离层突水机制及工程判据对西部矿区水害防治提供了借鉴。

关键词：安新煤田矿井水害弱胶结砂砾岩采动富水区突水机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

浅析煤矿机电设备的维修与管理

当代矿工 2024年第6期 25-26页

作者：李洪飞河北冀中邯峰矿业有限公司云驾岭矿

随着国民经济高速发展,煤炭企业生产规模不断扩大,煤炭生产设备投资力度也持续加大。因此,企业机电设备维修管理模式需要日趋完善。现阶段煤矿机电设备维修管理模式仍是计划维修管理模式和事后维修模式为主,并以改造性维修作为辅助。但... 详细信息

随着国民经济高速发展,煤炭企业生产规模不断扩大,煤炭生产设备投资力度也持续加大。因此,企业机电设备维修管理模式需要日趋完善。现阶段煤矿机电设备维修管理模式仍是计划维修管理模式和事后维修模式为主,并以改造性维修作为辅助。但随着煤炭开采新设备、新技术不断出现,煤炭开采自动化水平不断提高,对机电设备性能提出了更高的标准,对机电设备完好状态也提出了更高的要求,为有力保障安全生产,企业提出一系列举措,不断提高设备维修管理水平,提升设备运转效率。

关键词：企业生产规模煤炭生产事后维修运转效率机电设备设备维修管理提升设备完好状态

三维加载密封装置研制及煤厚变异区突出模拟试验分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩石力学与工程学报 2024年第7期43卷 1593-1606页

作者：高魁刘泽功马衍坤乔国栋李亮纪海龙王有为安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台安徽淮南232001

复杂性岩土工程问题目前尚难以用理论研究方法或数值模拟方法得到准确解答,采用物理模型试验研究方法可较好的弥补上述难题,国内外学者对物理模型试验和三维液压加载装置进行大量的研究。针对小尺寸的装置很难考虑和涉及地质构造因素的... 详细信息

复杂性岩土工程问题目前尚难以用理论研究方法或数值模拟方法得到准确解答,采用物理模型试验研究方法可较好的弥补上述难题,国内外学者对物理模型试验和三维液压加载装置进行大量的研究。针对小尺寸的装置很难考虑和涉及地质构造因素的影响,大尺寸三维液压加载装置的箱体密封困难等问题,自主研制大型真三维液压加载密封试验装置,装置反力框架整体尺寸为4300mm×3580mm×3150mm(长×宽×高),试验加载箱体外形尺寸为2050mm×1400mm×1300mm,箱体为三向真三轴面加载密封箱体,可进行10MPa地应力及3MPa高压气体条件下煤岩样真三轴加载试验。同时,利用该装置进行煤矿井下巷道掘进过程中,遇到煤厚变异区的煤与瓦斯突出相似模拟试验,研究揭煤过程中瓦斯压力、煤岩应力和温度的变化规律。充气过程中,煤体吸附瓦斯放热使煤层内的温度升高;突出发生前,位于煤厚变异区的应力值较大;突出发生的瞬间,高速气流携带破碎煤岩疾速喷出,突出点附近的瓦斯压力迅速下降;突出发生后,瓦斯解吸和对外膨胀做功使煤层内的温度下降,煤厚变异区构造带附近的温度变化最为显著,下降最大可达7.3℃。顶底板煤岩交界面的应力同时急剧下降,煤厚变异区产生了较高的应力集中,应力值存在短暂升高的过程,最大值达到了1.4MPa,突出煤粉质量比为34.75%。最后,根据试验结果对煤厚变异区突出过程进行能量分析,实验结果符合煤与瓦斯突出的能量失稳判据,揭煤外力扰动会直接或者间接诱导煤与瓦斯突出发生。

关键词：采矿工程煤厚变异煤与瓦斯突出模拟试验地质构造

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超高压水射流割缝+注氮驱替技术应用研究

煤炭科学技术 2024年

作者：华军韩桂奇陕西黄陵二号煤矿有限公司

针对黄陵二号井217工作面2#煤层瓦斯含量高、煤层透气性差以及钻孔有效抽采时间短等基本特点。通过理论分析超高压水射流割缝+注氮驱替的技术原理，采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合模拟软件，模拟并建立了钻孔采取不同技术措施后... 详细信息

针对黄陵二号井217工作面2#煤层瓦斯含量高、煤层透气性差以及钻孔有效抽采时间短等基本特点。通过理论分析超高压水射流割缝+注氮驱替的技术原理，采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合模拟软件，模拟并建立了钻孔采取不同技术措施后瓦斯抽采效果的数学模型，在前期工业性实验研究的基础上结合现有的技术工艺特点，提出了超高压水射流+注氮驱替技术工艺并设计了注氮钻孔的二次封孔技术。结果表明：水射流割缝+注氮驱替对钻孔瓦斯抽采作用效果最明显，水力割缝促进了周围次生裂隙的发育，注氮驱替对次生裂隙瓦斯运移起到驱赶作用，促使瓦斯径向流动，提升瓦斯抽采效率，将模拟结果与现场工业性试验结果相对比基本一致。

关键词：水射流割缝注氮驱替联合增透措施瓦斯抽采效果数值模拟

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

蒙陕接壤区煤层顶板涌水水源智能判别方法

煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 76-88页

作者：王皓孙钧青曾一凡尚宏波王甜甜乔伟煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西西安710077 中国矿业大学(北京)国家煤矿水害防治工程技术研究中心北京100083

蒙陕接壤区煤炭高强度开采诱发的煤层顶板水害问题日益凸显,高效智能地判别煤层顶板涌水水源是顶板水害防治的关键。以蒙陕接壤区3个典型矿井为研究对象,将无机指标K^(+)+Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)、... 详细信息

蒙陕接壤区煤炭高强度开采诱发的煤层顶板水害问题日益凸显,高效智能地判别煤层顶板涌水水源是顶板水害防治的关键。以蒙陕接壤区3个典型矿井为研究对象,将无机指标K^(+)+Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)、TDS和有机指标UV_(254)、TOC、溶解性有机质(DOM)的荧光光谱作为判别指标,利用主成分分析法(PCA)对80组地下水水样数据进行主成分提取,提出一种人工鱼群算法(AFSA)改进随机森林(RF)的PCA-AFSA-RF顶板涌水水源智能判别方法。首先,建立PCA-RF判别模型,其准确率(A_(c))、精确率(P_(r))、召回率(R_(c))和F-measure指数(f_(1))分别达到了83.00%、83.17%、80.42%和79.57%;其次,通过AFSA对PCA-RF判别模型中决策树数目、树深和内部节点分裂所需的最小样本数进行寻优,在AFSA中引入遗传机制以避免陷入局部最优,建立基于PCA-AFSA-RF的煤层顶板涌水水源智能判别模型,该模型A_(c)、P_(r)、R_(c)、f_(1)分别达到92.18%、91.11%、87.58%和88.82%,较PCA-RF分别提高9.18%、7.94%、7.16%和9.25%,回代准确率达到97.50%;最后,利用该模型对12个矿井水水样进行判别,结果与现场实际相一致,表明AFSA改进后的PCA-RF模型具有更好的准确性和泛化能力。研究结果可为煤层顶板涌水水源的准确判别提供新方法。

关键词：蒙陕接壤区顶板涌水无机-有机指标机器学习智能判别

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

石门揭煤局部防突措施研究进展及展望

煤矿安全 2024年第1期55卷 1-13页

作者：梁跃辉石必明岳基伟王成胡涛安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台(安徽理工大学) 安徽淮南232001

随着矿井开采深度的增加,瓦斯突出问题日益凸显,如何快速安全地进行石门揭煤,是保障煤矿安全生产的重要目标。选取中国知网数据库中近30年相关文献为样本,基于图谱分析法,分析了石门揭煤局部防突领域中的研究热点;对防突措施的研究进展... 详细信息

随着矿井开采深度的增加,瓦斯突出问题日益凸显,如何快速安全地进行石门揭煤,是保障煤矿安全生产的重要目标。选取中国知网数据库中近30年相关文献为样本,基于图谱分析法,分析了石门揭煤局部防突领域中的研究热点;对防突措施的研究进展和不足之处进行了系统探析,分析发现低温冷冻技术从降低煤层储能及提高煤体强度2个角度实现防突。煤与瓦斯突出事故的发生是煤层储能失稳后突破了煤体抵抗能力导致的,基于目前局部防突领域存在的技术难题以及人工冻结存在的不足,结合智能化技术,提出智能“钻-抽-注”一体化措施,通过信号基站及局域网络进行实时监控及预警,实现精准防突;通过建立多物理场耦合模型、理论分析及工程实践验证3方面相结合,掌握冷冻条件下煤岩体瓦斯赋存状态及运移规律,为低温冷冻技术在石门揭煤局部防突中的应用提供理论依据;借助智能液氮冻结系统,实现“一孔多功能”,为石门揭煤局部防突工作提供新的选择和支持,从而快速、安全揭开突出危险性煤层。

关键词：石门揭煤瓦斯突出图谱分析低温冷冻一孔多功能