高速冲击下岩石劈裂力学特性及破坏特征分析 被引量：1

1

作者 燕磐 赵光明 +3 位作者 许文松 周俊 汪聪聪 武新文 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期205-214,共10页

为探究不同冲击荷载下砂岩的力学特性和破坏机理,利用分离式SHPB试验系统开展了不同冲击荷载下砂岩动态劈裂试验,分析砂岩的应力-应变曲线,阐述砂岩基本力学性质,并结合数字图像相关法(DIC),确定中间主应变场演化情况,探究砂岩的破坏模... 为探究不同冲击荷载下砂岩的力学特性和破坏机理,利用分离式SHPB试验系统开展了不同冲击荷载下砂岩动态劈裂试验,分析砂岩的应力-应变曲线,阐述砂岩基本力学性质,并结合数字图像相关法(DIC),确定中间主应变场演化情况,探究砂岩的破坏模式,并对破碎岩块进行分型处理,分析了砂岩受拉伸破坏后的破碎程度。研究结果表明:砂岩的动态应力-应变曲线分为弹性变形阶段、塑性阶段和破坏阶段。砂岩的破坏模式是首先在初始受力处形成应力集中区,沿应力波方向贯穿试样,整体上发生拉伸破坏。原生裂纹始终参与破坏,随着载荷增加,加剧了原生裂纹在破坏中的作用,试样所受的动能也随之增大,使得试样内部积聚的应变能快速释放,造成原生裂隙发育更加彻底,与新生裂隙的相互连接、不断贯通作用更加显著,从而产生了明显的剪切破坏。基于分形理论,随着载荷的增加,砂岩的破碎程度也更为剧烈,当载荷进一步增加,砂岩的破碎程度逐渐趋于稳定。本文研究为学习岩石动态力学特征及应用提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 SHPB 动态力学特征 DIC 破坏演化特征 分形维数

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车家庄煤矿智能一体化安全管理平台研究与应用 被引量：2

2

作者 武新文 高江淮 +1 位作者 王智强 安俊鹏 《中国煤炭》 北大核心 2025年第5期113-119,共7页

针对中煤车家庄(兴县)煤业有限公司(以下简称“车家庄煤矿”)日常生产过程中安全管理数据冗余、流程复杂、安全管理闭环缺失、智能化程度低等问题,充分结合车家庄煤矿实际情况和现存安全管理体系,以物联网和数据云计算为技术支撑,构建... 针对中煤车家庄(兴县)煤业有限公司(以下简称“车家庄煤矿”)日常生产过程中安全管理数据冗余、流程复杂、安全管理闭环缺失、智能化程度低等问题,充分结合车家庄煤矿实际情况和现存安全管理体系,以物联网和数据云计算为技术支撑,构建了由智能一体化操作模块、安全管理模块和数据采集模块组成的智能一体化安全管理平台,介绍了该平台的整体架构及功能设计,实现了安全管理信息化,大大提高了安全管理效率和能力。目前该平台已经在车家庄煤矿顺利上线,能够有效落实人员生产安全、矿井灾害预警监测、安全态势预测和安全调度管理,自平台上线以来,矿井产能提高了17.1%,产生直接经济效益达7650万元/a,使得车家庄煤矿安全管理工作更加科学和精准。 展开更多

关键词 智能算法 安全管理平台 灾害预警监测 安全态势预测 安全调度管理

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基于OTDR的弹簧式光纤应变传感器研发与测试

3

作者 段文聪 李英明 +3 位作者 陶强胜 乔斌 刘少泽 安俊鹏 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期67-72,共6页

为精确监测沥青路面结构的应变变化动态规律,基于光时域反射(OTDR)测量技术,通过理论分析、数值模拟和实验测试研制了一种以弹簧式光纤螺旋缠绕结构为核心传感元件的应变传感器,并完成结构封装、标定与准分布式应用研究。结果表明:传感... 为精确监测沥青路面结构的应变变化动态规律,基于光时域反射(OTDR)测量技术,通过理论分析、数值模拟和实验测试研制了一种以弹簧式光纤螺旋缠绕结构为核心传感元件的应变传感器,并完成结构封装、标定与准分布式应用研究。结果表明:传感器的损耗和灵敏度主要与弹簧的节距、直径和缠绕圈数有关,初始损耗随着弹簧的节距和直径增大而减小,初始灵敏度表现出一种双重趋势:一方面随着初始直径的减小而逐渐增大,另一方面随着初始节距的增加呈现出先增加后减小之趋势;当弹簧直径10.5 mm、节距13.5 mm、有效圈数3圈时,灵敏度和初始损耗分别为2.104和1.373 dB;在“加—卸载”标定试验中,传感器表现出良好的线性正相关关系;此外,传感器串联可实现准分布式监测。 展开更多

关键词 光时域反射技术 传感器研制 分布式光纤 弹簧

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基于支护阻力对巷道围岩塑性区深度作用的柔性锚索支护技术研究 被引量：1

4

作者 张全冶 李英明 +2 位作者 武新文 高江淮 石文球 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期245-249,共5页

为明确支护阻力对巷道围岩塑性区深度的影响,采用卡斯特纳公式和FLAC3D软件分析了支护阻力与巷道围岩塑性区深度之间的关系,分析结果表明:现有技术水平条件下提供的支护阻力不能显著减少巷道围岩塑性区深度,难以有效避免巷道围岩发生塑... 为明确支护阻力对巷道围岩塑性区深度的影响,采用卡斯特纳公式和FLAC3D软件分析了支护阻力与巷道围岩塑性区深度之间的关系,分析结果表明:现有技术水平条件下提供的支护阻力不能显著减少巷道围岩塑性区深度,难以有效避免巷道围岩发生塑性破坏,即使支护阻力高达2.50 MPa,巷道顶板围岩塑性区深度也未显著减少。因此,提出采用具有足够承载能力、锚固深度和延伸率的支护材料进行柔性支护,将塑性区内的破坏岩石锚固到塑性区外的稳定岩层是维护巷道围岩稳定的一种有效途径。在信湖煤矿五中车场回风道采用大变形柔性锚索进行补强支护,取得了较好的控制效果,减少了巷道断面的收缩量,保障了巷道的长期使用。 展开更多

关键词 支护阻力 塑性区深度 巷道围岩控制 大变形柔性锚索 补强支护

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典型整合矿井煤自燃标志气体判定 被引量：12

5

作者 姚海飞 张体镇 +4 位作者 阚国栋 吴海军 郑忠亚 徐长富 张群 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第2期50-53,共4页

针对马营煤矿开采区内被原小煤矿破坏的区块数量多，漏风严重等典型整合矿井出现的问题，选取9号煤层煤样进行了煤自然发火气体产物模拟试验，分析了CO、烯烃、烷烃、炔烃的产生规律，进行了煤自燃预测预报技术研究。结果表明：CO出现... 针对马营煤矿开采区内被原小煤矿破坏的区块数量多，漏风严重等典型整合矿井出现的问题，选取9号煤层煤样进行了煤自然发火气体产物模拟试验，分析了CO、烯烃、烷烃、炔烃的产生规律，进行了煤自燃预测预报技术研究。结果表明：CO出现在61℃左右，预测的温度范围在61～175°C；C2H4出现在165℃左右，标志着煤进入加速氧化阶段；C，H6出现在216℃左右，标志着煤进入激烈氧化阶段；C2H2产生在486°C左右，表明煤已出现明火或阴燃，采取措施时须谨慎。φ（c2H4）／φ（C2H6）可以作为预测煤自然发火进程的标志气体，φ（C3H8）／φ（C2H6）可以作为辅助标志。 展开更多

关键词 整合矿井 煤自然发火 标志气体 自燃预测预报

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特厚易自燃煤层综放开采火区启封技术 被引量：11

6

作者 姚海飞 张体镇 +1 位作者 吴海军 孙喜贵 《矿业安全与环保》 北大核心 2016年第2期106-109,112,共5页

对山西某煤矿特厚易自燃煤层的自然发火原因进行了分析,设计了防灭火技术方案,考察了方案实施效果,总结出工作面启封成功经验。特厚易自燃煤层由于自然发火期短、停采时间较长、防灭火措施落实不到位等原因易导致工作面采空区自然发火,... 对山西某煤矿特厚易自燃煤层的自然发火原因进行了分析,设计了防灭火技术方案,考察了方案实施效果,总结出工作面启封成功经验。特厚易自燃煤层由于自然发火期短、停采时间较长、防灭火措施落实不到位等原因易导致工作面采空区自然发火,被迫密闭;启封后采取注氮、注阻化剂、加快恢复生产系统、加快推进速度等措施,对于保证成功启封起到较好的辅助作用;技术方案科学合理,精心编制劳动生产节点计划,方案措施落实到位是确保成功启封的关键。 展开更多

关键词 特厚易自燃煤层 综放开采 工作面启封 措施巷 灭火剂

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黄家沟煤矿切顶卸压沿空留巷技术研究与应用 被引量：8

7

作者 吕人杰 张科学 +3 位作者 亢磊 杨海江 王晓玲 朱俊傲 《中国煤炭》 2021年第8期41-47,共7页

为了提高黄家沟煤矿资源利用率,根据黄家沟煤矿21801工作面地质情况与围岩特征,利用切顶卸压和恒阻大变形锚索等技术,设计了黄家沟煤矿沿空留巷方案,通过打设密集恒阻锚索,完成了对巷道的加固和补强支护,确定了切缝孔直径为45 mm,深度为... 为了提高黄家沟煤矿资源利用率,根据黄家沟煤矿21801工作面地质情况与围岩特征,利用切顶卸压和恒阻大变形锚索等技术,设计了黄家沟煤矿沿空留巷方案,通过打设密集恒阻锚索,完成了对巷道的加固和补强支护,确定了切缝孔直径为45 mm,深度为10 m,在开切眼非采侧进行了顶板精准定向预裂切缝,利用挡矸金属网和伸缩式护帮挡矸架对巷帮进行了防护,实现了21801工作面切顶卸压沿空留巷。 展开更多

关键词 黄家沟煤矿 切顶卸压 沿空留巷 恒阻锚索 预裂切缝

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构造应力作用下膨胀性软岩巷道的支护方式 被引量：7

8

作者 张体镇 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第8期1060-1065,共6页

针对现场地质条件,分析了影响巷道变形的主要因素,采用FLAC3D数值模拟软件研究了在高、低构造应力的作用下采用U29型钢支架壁后充填、高性能锚杆和U型钢壁后充填+底角锚杆3种不同的支护方式时,巷道的位移场、应力场和塑性区的变化情况.... 针对现场地质条件,分析了影响巷道变形的主要因素,采用FLAC3D数值模拟软件研究了在高、低构造应力的作用下采用U29型钢支架壁后充填、高性能锚杆和U型钢壁后充填+底角锚杆3种不同的支护方式时,巷道的位移场、应力场和塑性区的变化情况.模拟结果显示:采用第三种支护方式较为合理.现场工程应用结果表明:在采用新的支护方式后巷道两帮及底鼓变形量减少80%以上.研究成果对于相似条件下的巷道支护具有借鉴意义. 展开更多

关键词 软岩巷道 构造应力 膨胀性软岩 底鼓 U型钢 壁厚充填 数值模拟 支护方式

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近距离煤层群采动影响下煤层顶底板复合破坏特征研究 被引量：11

9

作者 刘荣亮 《中国煤炭》 北大核心 2013年第4期48-52,共5页

关家崖矿8#煤层8101工作面对应的上煤层7#和下煤层11#均已回采,对8#煤层的顶底板岩层造成一定破坏,同时8#煤层采动过程中,将会对顶底板围岩造成二次破坏。为研究采动期间8#煤层顶底板围岩复合破坏特征,对上覆岩层"三带"分布... 关家崖矿8#煤层8101工作面对应的上煤层7#和下煤层11#均已回采,对8#煤层的顶底板岩层造成一定破坏,同时8#煤层采动过程中,将会对顶底板围岩造成二次破坏。为研究采动期间8#煤层顶底板围岩复合破坏特征,对上覆岩层"三带"分布、底板破坏深度及顶底板垂直应力和塑性区分布规律几个方面进行了分析,得出7#煤层部分区域处于8#煤层垮落带内,8#煤层工作面过7#、11#煤层煤柱时应力集中现象明显,回采时应采取相应的安全开采技术措施,以保证本煤层的安全高效开采。 展开更多

关键词 近距离煤层 采动影响 复合破坏 数值模拟

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易自燃综放面采空区煤自燃“三带”与防火控制技术 被引量：7

10

作者 刘荣亮 《中国煤炭》 北大核心 2013年第8期101-104,133,共5页

针对华润联盛峁底煤矿易自燃厚煤层综放开采的现实条件,采取实测氧气浓度变化、数值模拟漏风风速和氧气浓度变化3种手段,研究综放面两道一线自燃三带的分布规律,确定了13204综放面采空区"三带"范围,依据煤最短自然发火期确定... 针对华润联盛峁底煤矿易自燃厚煤层综放开采的现实条件,采取实测氧气浓度变化、数值模拟漏风风速和氧气浓度变化3种手段,研究综放面两道一线自燃三带的分布规律,确定了13204综放面采空区"三带"范围,依据煤最短自然发火期确定工作面连续日推进速度。基于理论分析和试验研究,及时采取了封堵地面漏风通道、均压通风、工作面上下端口设置隔漏风墙、压注和喷洒MEA阻化液、适时调整控制工作面风量等综合防治采空区煤炭自燃技术措施,有效防止了采空区遗煤氧化自燃,实现了13204综放面的安全生产。 展开更多

关键词 易自燃厚煤层 综放开采 采空区 自燃三带 防火控制技术

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南山煤矿近距离煤层群上行开采可行性研究 被引量：7

11

作者 尤亚 《中国煤炭》 2018年第9期58-63,共6页

以南山煤矿地质与开采技术条件为工程背景,基于比值判别法和"三带"判别法,结合UDEC数值模拟方法,分析了南山煤矿6#、10#煤层联合开采对上覆3#、5#煤层结构的影响。结果表明,6#、10#煤层联合开采对3#、5#煤层的采动影响倍数分... 以南山煤矿地质与开采技术条件为工程背景,基于比值判别法和"三带"判别法,结合UDEC数值模拟方法,分析了南山煤矿6#、10#煤层联合开采对上覆3#、5#煤层结构的影响。结果表明,6#、10#煤层联合开采对3#、5#煤层的采动影响倍数分别为12.4~16.2、7.6~10.2;覆岩中L1石灰岩、L5石灰岩、K2石灰岩与K3粗砂岩有效控制了6#、10#煤层采动影响,抑制了裂隙发育;3#、5#煤层均位于6#、10#煤层采动裂隙带上方,结构连续性好,可直接进行上行开采。 展开更多

关键词 近距离煤层群 上行开采 比值判别法 “三带”判别法

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介板沟煤矿软岩大巷变形破坏机理及控制技术研究 被引量：2

12

作者 洪杰 《中国煤炭》 北大核心 2012年第5期58-61,117,共5页

为解决介板沟煤矿软岩大巷高应力、围岩自撑能力差、支护难的问题,基于煤岩层地质赋存条件以及北轨道大巷与北运输大巷的维护现状与变形破坏特征,总结分析了大巷的破坏原因,针对支护的弱结构以及不同地质条件下的巷道进行了研究与改革,... 为解决介板沟煤矿软岩大巷高应力、围岩自撑能力差、支护难的问题,基于煤岩层地质赋存条件以及北轨道大巷与北运输大巷的维护现状与变形破坏特征,总结分析了大巷的破坏原因,针对支护的弱结构以及不同地质条件下的巷道进行了研究与改革,提出了相应的控制技术,优化之后的支护方案经实践证明具有良好的技术经济效益。 展开更多

关键词 软岩巷道 变形破坏 控制技术 壁后充填 锚杆支护 注浆加固

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