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29 篇 会议

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学科分类号

29 篇 工学
- 27 篇 矿业工程
- 2 篇 力学（可授工学、理...
- 2 篇 水利工程

主题

10 篇 冲击地压
2 篇 能量吸收
2 篇 应力波
2 篇 坚硬顶板
2 篇 煤
2 篇 动力学特性
1 篇 "三因素"机理
1 篇 裂隙扩展与重构
1 篇 安全性评价
1 篇 应变率
1 篇 连续-非连续
1 篇 防治与管控
1 篇 覆岩结构
1 篇 结构面扩展
1 篇 深部开采
1 篇 治理技术
1 篇 大空间采场
1 篇 局部震动
1 篇 lstm
1 篇 安全系数

机构

14 篇 中国矿业大学
6 篇 辽宁工程技术大学
4 篇 辽宁大学
3 篇 安徽理工大学
2 篇 中煤科工开采研究...
2 篇 重庆大学
2 篇 山东能源集团有限...
2 篇 西安科技大学
1 篇 晋能控股集团有限...
1 篇 沈阳焦煤股份有限...
1 篇 兖矿能源集团股份...
1 篇 北京科技大学
1 篇 煤炭智能开采与岩...
1 篇 山东能源集团鲁西...
1 篇 中国科学院武汉岩...
1 篇 煤矿灾害防控全国...
1 篇 湖南科技大学
1 篇 兖矿集团有限公司
1 篇 太原理工大学
1 篇 华北水利水电大学

作者

4 篇 潘一山
2 篇 于斌
2 篇 刘耀琪
2 篇 王超
2 篇 王岗
2 篇 窦林名
2 篇 王常彬
2 篇 王恩元
2 篇 王爱文
2 篇 曹安业
2 篇 白贤栖
2 篇 张修峰
1 篇 杨晓杰
1 篇 范德威
1 篇 朱卫兵
1 篇 夏宇浩
1 篇 韩泽鹏
1 篇 李宏
1 篇 翁磊
1 篇 解嘉豪

语言

29 篇 中文

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煤冲击倾向性的针贯入法测定

煤冲击倾向性的针贯入法测定

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：赵毅鑫谢镕澴高艺瑞中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室北京 100083 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京 100083 "煤矿灾害预防与处置"应急管理部重点实验室北京 100083

冲击倾向性是煤的固有力学属性,也是评价煤矿冲击地压风险的重要依据。提出了一种基于针贯入法快速测定煤冲击倾向性的实验方法;结合纵波波速测试和单轴压缩实验,探究了具有不同贯入度指数的煤样对应的物理力学性质差异及在受压破坏过... 详细信息

冲击倾向性是煤的固有力学属性,也是评价煤矿冲击地压风险的重要依据。提出了一种基于针贯入法快速测定煤冲击倾向性的实验方法;结合纵波波速测试和单轴压缩实验,探究了具有不同贯入度指数的煤样对应的物理力学性质差异及在受压破坏过程中能量演化规律,采用剩余弹性应变能释放率指数KRE,定量表征了弹性应变能累积释放特性并进行冲击倾向性评价。通过数据拟合与回归分析,获得了测试煤样贯入度指数与纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量等物理力学参数的对应关系,并建立了贯入度指数和冲击能量指数、弹性能量指数、动态破坏时间、剩余弹性应变能释放率指数等冲击倾向性指标的关联表达式;构建了基于贯入度指数的煤冲击倾向性分级评价方法,采用对应煤样冲击倾向性测试时煤屑弹射质量比F 对基于贯入度指数的煤冲击倾向性分级评价方法进行了验证。结果表明：煤的贯入度指数与纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量等物理力学参数及冲击能量指数、弹性能量指数、剩余弹性应变能释放率指数等冲击倾向性指标呈幂函数正相关关系,与动态破坏时间呈负相关的指数关系;贯入度指数越大,煤的弹性变形和储能性能越强;贯入度指数为85 N/mm 时是煤单轴抗压强度突变临界值;利用针贯入法测定煤的物理力学性质、弹性应变能储存释放特性及冲击倾向性具有良好的可行性与可靠性。

关键词：针贯入法煤冲击倾向性能量演化弹射质量比

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静水压下原生组合煤岩动力学破坏特征

静水压下原生组合煤岩动力学破坏特征

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：解北京栾铮刘天乐武博文钟诗晴中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京 100083

深部巷道围岩软弱、裂隙发育,开采扰动影响下易导致动力灾害,其中煤岩组合体整体失稳破坏是诱发灾害的关键因素之一.为探究冲击载荷下原生组合煤岩体的动力学破坏特征,借助分离式霍普金森杆系统及高速摄像机,以原煤、原生组合、人工组... 详细信息

深部巷道围岩软弱、裂隙发育,开采扰动影响下易导致动力灾害,其中煤岩组合体整体失稳破坏是诱发灾害的关键因素之一.为探究冲击载荷下原生组合煤岩体的动力学破坏特征,借助分离式霍普金森杆系统及高速摄像机,以原煤、原生组合、人工组合煤岩为研究对象,探究不同静水压、应变率下煤岩动态应力应变、裂纹演化、破碎特征,并采用宏观破碎分形及细观电镜扫描研究煤岩变形破坏特征.研究表明：① 原煤、原生组合、人工组合煤岩的动态应力-应变呈显著非线性,原生煤岩的塑性阶段近似“塑性平台”.② 冲击载荷下,煤岩动抗压强度的应变率效应显著;原煤、原生组合煤岩的动抗压强度与静水压呈先增后减趋势,静水压作用(低压强化、高压弱化)的临界值分别为8、10 MPa,人工组合煤岩与静水压呈正相关趋势.③ 冲击荷载下,原生及人工组合煤岩的裂隙起裂均发生于远离煤岩交界面的煤组分区域;组合煤岩交界面显著影响试样变形破坏行为,当冲击速度≥10 m/s,原生组合煤岩均可发生煤岩组分的整体失稳破坏,而相同扰动下人工组合煤岩仅发生煤组分破坏,仅当冲击速度≥14 m/s,裂纹的尖端应力大于煤岩强度,可贯通人工交界面,导致整体破碎;原生交界面对试样裂纹贯通具有“导向作用”,易诱发裂纹扩展形成宏观破裂面.④ 原煤、原生及人工组合煤岩破碎程度随冲击速度的增大而增大,破碎粒径趋于粒状、粉末状;相同扰动下,3 类煤岩中煤组分的破碎程度：原生-煤组分 > 人工-煤组分 > 原煤.

关键词：静水压原生组合煤岩霍普金森压杆动力学特性分形理论

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我国煤岩动力灾害研究进展及面临的科技难题

我国煤岩动力灾害研究进展及面临的科技难题

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：袁亮王恩元马衍坤刘玉冰李晓亮安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南 232001 深部煤炭开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南 232001 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州 221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州 221116 煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州 221116 安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南 232001 深部煤炭开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南 232001

随着我国浅部煤炭资源日益枯竭，煤矿开采转向深部将成为保障我国能源需求的新常态。针对深部煤炭资源开采面临的煤与瓦斯突出、冲击地压及其复合动力灾害等问题，分析了我国煤岩动力灾害机理研究进展，阐述了煤岩动力灾害评价和监测预... 详细信息

随着我国浅部煤炭资源日益枯竭，煤矿开采转向深部将成为保障我国能源需求的新常态。针对深部煤炭资源开采面临的煤与瓦斯突出、冲击地压及其复合动力灾害等问题，分析了我国煤岩动力灾害机理研究进展，阐述了煤岩动力灾害评价和监测预警关键技术，总结了煤岩动力灾害防治和风险管控措施及技术手段，提出了煤岩动力灾害预防及研究面临的科技难题和科学研究展望：在研究手段方面，研发能真实反映现场复杂地质条件、工程条件及其多场耦合作用过程的科研仪器，发展矿山动力灾害演化模拟与再现技术，揭示煤岩动力灾害的耦合演化机制;在危险区探测方面，进一步发展基于地球物理手段的工作面动力灾害危险区超前精细探测理论与技术，研发原位条件及采掘影响下煤岩层多参量时空分布钻测与反演技术;在风险评价方面，开展深部复杂地层和采掘工程耦合条件下灾害危险性评价关键指标及智能评价方法研究;在监测预警方面，建立煤矿多灾害融合监控预警平台，实现煤矿多灾害融合监控、智能预警和安全态势的准确分析;发展煤岩动力灾害的远程精准区域防治技术，实现煤岩动力灾害的超前区域防控;研究煤岩动力灾害事故数字化应急决策理论与关键技术，实现煤岩动力灾害智能应急决策。通过理论、技术及设备等系统研究，为实现动力灾害有效防控、保障煤炭资源安全高效开采提供保障。

关键词：煤岩动力灾害演化机理风险评价监测预警防治与管控

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防冲支架立柱多胞薄壁吸能构件能量吸收性能

防冲支架立柱多胞薄壁吸能构件能量吸收性能

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：田立勇周禹鹏孙业新于宁辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新 123000

为提高防冲支架能量吸收性能以应对煤炭资源深部开采趋势下的冲击地压频发问题,提出了一种具有圆形与多边形混合截面的多胞薄壁吸能构件应用于防冲支架立柱.基于简化超折叠单元(Simplified Super Folding Element,SSFE)理论剖析了不同... 详细信息

为提高防冲支架能量吸收性能以应对煤炭资源深部开采趋势下的冲击地压频发问题,提出了一种具有圆形与多边形混合截面的多胞薄壁吸能构件应用于防冲支架立柱.基于简化超折叠单元(Simplified Super Folding Element,SSFE)理论剖析了不同截面形状和肋板布局的多胞薄壁吸能构件能量耗散途径,构建了轴向压溃条件下吸能构件的能量吸收平衡方程,并推导出了等厚度和非等厚度2 种吸能构件平均支反力预测公式;通过轴向压溃仿真获得了各类型多胞薄壁吸能构件吸能量曲线、支反力曲线以及屈曲变形形态,发现圆形与八边形混合截面、边延伸肋板布局的多胞薄壁吸能构件(P8-2 类型)具备相对吸能优势,深入考察了内嵌管截面尺寸、薄壁管壁厚和肋板厚度对其吸能效果的影响规律,即：3 种结构参数对弯曲褶皱形态和塑性铰数量影响显著,对吸能特性参数有着不同且非简单单向变化的影响趋势,同时验证了基于SSFE 理论的平均支反力理论模型具有较高预测精度;依托均匀试验数据,拟合出了吸能特性参数关于构件结构参数的回归方程,并利用NSGA-II 遗传算法进行优化求解,最终确定多胞薄壁吸能构件内嵌管截面尺寸为122 mm,薄壁管壁厚度为2.6 mm,肋板厚度为2.7 mm;进一步通过轴向压溃仿真验证与对比分析,结果表明：经结构参数优化后的多胞薄壁吸能构件具备更好的能量吸收效果且支反力波动较小,可使让位防冲过程更加可靠,能够为防冲吸能构件设计提供有益参考.

关键词：防冲支架多胞薄壁吸能构件能量吸收均匀试验

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新型NPR锚杆支护系统抗动力冲击试验研究

新型NPR锚杆支护系统抗动力冲击试验研究

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：陶志刚韩惠明伟史广诚何满潮杨晓杰中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京 100083 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京 100083 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京 100083 华北理工大学建筑工程学院河北唐山 063210

为应对深部洞室开挖过程中可能出现的高应力岩爆、冲击地压及外部爆炸等动力冲击作用下造成的洞室围岩非线性大变形，何满潮院士研究团队研发了具有均匀大变形、颈缩明显消失、屈服平台消失等实验现象的2G-NPR(Second Generation Negati... 详细信息

为应对深部洞室开挖过程中可能出现的高应力岩爆、冲击地压及外部爆炸等动力冲击作用下造成的洞室围岩非线性大变形，何满潮院士研究团队研发了具有均匀大变形、颈缩明显消失、屈服平台消失等实验现象的2G-NPR(Second Generation Negative Poisson's Ratio)锚杆新材料，并在此基础上，形成了2G-NPR 锚杆支护工程岩体的刚柔性结构系统大变形控制技术。为了深入研究爆炸强冲击作用下2G-NPR 锚杆支护工程岩体的整体动态响应规律及力学行为，后续将其应用于国防和人防工程中。在爆炸试验现场研究了爆炸冲击波在花岗岩中的衰减模型，确定了爆炸所需的装药参数，获得了PR 锚杆支护复合结构和2G-NPR 锚杆支护复合结构洞室的支护参数;对比研究了在爆炸冲击过程中2 种不同支护体系中拱顶峰值压力、拱顶拱肩拱底加速度、锚杆轴力以及围岩的动力学响应和相互作用规律，揭示了不同支护洞室的抗冲防爆特性及其破坏模式。研究结果表明：2G-NPR 锚杆能抵抗更强的平面冲击载荷，能量吸收分摊比例占比高，在地下防爆支护中具有显著能量吸收特征，能够起到传统锚杆支护无法比拟的支护效果。此外，针对地下洞室开挖引起围岩应力状态的改变，提出洞室开挖应力补偿理论，并得到了锚杆锚固端各应力分量和位移分量的理论解，为后续洞室支护研究提供理论参考。

关键词： 2G-NPR锚杆刚柔性结构系统抗爆试验动力冲击能量吸收冲击大变形

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冲击地压矿井安全性研究

冲击地压矿井安全性研究

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：潘一山肖永惠罗浩王岗施天威辽宁大学物理学院辽宁沈阳 110036 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新 123000 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳 110819 辽宁大学物理学院辽宁沈阳 110036

针对当前冲击地压矿井缺少对防冲设计的可靠性和对自身防冲能力综合评判的环节,导致一些冲击地压矿井虽然采取了防冲措施,但依然发生冲击地压这一现状.参考了岩土工程中采用安全系数来评价安全程度这种办法,提出了冲击地压矿井安全性的... 详细信息

针对当前冲击地压矿井缺少对防冲设计的可靠性和对自身防冲能力综合评判的环节,导致一些冲击地压矿井虽然采取了防冲措施,但依然发生冲击地压这一现状.参考了岩土工程中采用安全系数来评价安全程度这种办法,提出了冲击地压矿井安全性的基本理念.通过调研发现：冲击地压造成的破坏范围占所在工作面总的作业范围比例是有限的;矿井巷道围岩应力集中大小是有限的,应力集中系数基本介于1～6;冲击地压事故释放的能量都不大于109 J 级,即冲击地压释放的能量是有限的;冲击地压矿井的安全性评价可以转化为巷道安全性评价,即保证了巷道安全就保证了整个矿井安全;冲击地压发生后控制巷道断面收缩率在20％以内基本可以避免人员伤亡.因此,指出冲击地压是可防可控的.进而提出冲击地压不发生的条件和发生不造成人员伤亡的条件,即分别为：巷道围岩变形系统的实际受载应力低于巷道失稳发生冲击地压的临界应力;围岩变形系统失稳释放能量低于围岩-支护系统可吸收能量.并提出矿井在进行冲击危险性评价、划分危险等级以及防冲设计后,还需要进行安全性评价,包括临界条件、安全系数的计算和划分安全等级.基于冲击地压扰动响应失稳理论,给出安全性评价需要考虑的2 个方面：应力安全性和能量安全性.其中,应力安全性由围岩变形系统的实际受载应力与失稳临界应力的比值(即应力安全系数)来判断;能量安全性由围岩变形系统失稳释放能量与围岩-支护系统可吸收能量的比值(即能量安全系数)来判断.进而将矿井安全性划分为A、B、C 三级,分别对应：安全、基本安全和不安全.其中,应力安全系数大于1.5 且能量安全系数大于1.0,为A 级安全矿井,矿井具备防冲能力,可以正常进行开采;应力安全系数大于1.0 且能量安全系数大于1.5,为B 级基本安全矿井,矿井具备防冲能力,可以正常进行开采;安全系数非A 级和非B 级,则为C 级不安全矿井,矿井不具备防冲能力或应暂停开采活动.以某矿为例,给出了矿井安全性计算的完整流程和评价结果.最后给出了全国部分冲击地压矿井的应力安全系数和能量安全系数,并结合这些矿井的实际冲击地压发生情况,验证了安全系数计算结果的可参考性,从而说明安全性评价方法具备一定的可靠性和实用性.

关键词：冲击地压安全性安全系数防冲设计安全性评价

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考虑循环载荷初始损伤效应的煤样动态力学特性试验研究

考虑循环载荷初始损伤效应的煤样动态力学特性试验研究

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：陈彦龙李明浦海巨峰张凯吴豪帅中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州 221116 浙江广厦建设职业技术大学建筑工程学院浙江东阳 322100

近水平露天煤矿开采时在端帮边坡上通常布置运输平盘，大型重载卡车的往复运输作业会对边坡覆岩产生显著的循环加卸载效应，导致煤岩体产生一定的初始损伤。同时，露天开采时大规模爆破产生的强冲击动载荷使煤岩体的力学性能进一步劣化... 详细信息

近水平露天煤矿开采时在端帮边坡上通常布置运输平盘，大型重载卡车的往复运输作业会对边坡覆岩产生显著的循环加卸载效应，导致煤岩体产生一定的初始损伤。同时，露天开采时大规模爆破产生的强冲击动载荷使煤岩体的力学性能进一步劣化，极易诱发边坡大面积失稳。因此，开展循环加卸载损伤条件的煤岩动态力学特性试验研究，对露天煤矿边坡稳定及安全开采具有重要意义。利用分离式霍普金森压杆试验系统及扫描电镜测试系统，对循环加卸载初始损伤状态下煤样的动态力学特性及其损伤断裂机理进行了系统分析。研究结果表明：① 随着加载应变率的增大，煤样动态抗压强度与弹性模量快速增加，应变率对试样动力学特性的强化效应显著;固定应变率条件下，随着初始损伤的增大，动态抗压强度与弹性模量则呈线性快速降低，表明初始损伤对煤样动力学性能具有弱化效应;② 煤样自然状态下存在尺度较小的原生裂纹及孔洞缺陷，损伤的产生导致其内部萌生出新的裂隙及孔洞，并且随着损伤程度的提高，缺陷尺度及数量逐渐增大并快速扩展，这是导致其力学性能弱化的根本原因;③ 随着初始损伤及应变率的增大，煤样破坏方式从张拉破坏向剪切破坏转变，同时其破坏程度、破坏过程中的耗散能及耗能能力呈快速增加的趋势;④ 损伤煤样动态破坏主要以脆性破坏为主，但在初始损伤较高的条件下，其局部能够观测到显著地滑移分离及韧性断口形貌，这也是初始损伤较大状态下煤样耗能较高的主要原因。

关键词：露天煤矿循环加卸载初始损伤动力学特性能量耗散

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不同温度及冷却速率下花岗岩动态拉伸力学特性

不同温度及冷却速率下花岗岩动态拉伸力学特性

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：吴秋红夏宇浩赵延林翁磊杨毅冯淦湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室湖南湘潭 411201 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭 411201 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉 430072 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都 610065

深部高温岩石往往会受不同冷媒介质作用，其力学特性的劣化极易诱发岩体工程灾害.考虑3 种冷却方式(高温炉中冷却、空气自然冷却及水中快速冷却)，首先研究高温(200～800 ℃)花岗岩圆盘试样热-冷处理后其内部微裂纹分布及纵波波速变化规... 详细信息

深部高温岩石往往会受不同冷媒介质作用，其力学特性的劣化极易诱发岩体工程灾害.考虑3 种冷却方式(高温炉中冷却、空气自然冷却及水中快速冷却)，首先研究高温(200～800 ℃)花岗岩圆盘试样热-冷处理后其内部微裂纹分布及纵波波速变化规律.然后基于改进的SHPB 试验系统，对不同热-冷处理后的花岗岩试样开展动态劈裂试验，研究不同加载速率下试样应力平衡状态、动态拉伸强度及变形破坏特性的演变规律.结果表明：① 岩石内部损伤程度随冷却速率增大而增大，水中冷却后试样波速下降率最大，内部产生的微裂纹数量最多.② 不同温度及冷却速率下试样动态拉伸强度与加载率呈指数正相关关系;200 ℃ 时，冷却方式对试样动态拉伸强度影响较小;而400～700 ℃ 时，温度及冷却方式对试样动态拉伸强度影响较大，拉伸强度随温度及冷却速率的增大而降低.③ 温度及冷却方式对试样最先起裂位置处拉伸应变、起裂时间影响较大，最先起裂位置处拉伸应变随温度及冷却速率的增加而增加，起裂时间随温度及冷却速率的增加而缩短.④ 试样主要存在2 种破坏模式：Ⅰ 类为试样存在中心主裂纹及端部粉碎区;Ⅱ 类破坏模式复杂，除了存在中心主裂纹及端部粉碎区外，还存在其他方向贯通裂纹.研究结果可为深部高温岩石工程的稳定性控制提供理论参考.

关键词：动态拉伸强度花岗岩高温冷却速率冷却方式岩石动力学

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梯度围岩结构应力波透射模型与传播衰减规律

梯度围岩结构应力波透射模型与传播衰减规律

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：王爱文孙郑齐潘一山范德威李超于新河王岗卢闯辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新 123000 辽宁大学灾害岩体力学研究所辽宁沈阳 110036 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新 123000 辽宁大学灾害岩体力学研究所辽宁沈阳 110036 辽宁大学环境学院辽宁沈阳 110036 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新 123000 吉林省龙家堡矿业有限公司吉林长春 130504

锚杆支护与钻孔卸压等方式改变巷道围岩介质属性，形成具有三介质两结构面的巷道梯度围岩结构，增加对应力波的吸收与衰减能力，防止巷道冲击破坏。为揭示巷道梯度围岩结构中应力波传播衰减规律，建立了梯度围岩结构应力波透射模型，从... 详细信息

锚杆支护与钻孔卸压等方式改变巷道围岩介质属性，形成具有三介质两结构面的巷道梯度围岩结构，增加对应力波的吸收与衰减能力，防止巷道冲击破坏。为揭示巷道梯度围岩结构中应力波传播衰减规律，建立了梯度围岩结构应力波透射模型，从弹性波在介质交界面处的波场分解和能量分配角度出发，分析了卸压带密度以及应力波入射角度对能量系数的影响，发现梯度围岩卸压带的密度和入射角对各折反射波的能量系数具有显著影响，揭示了梯度围岩结构的吸能防冲力学机理。基于不同梯度围岩结构模型的数值计算，综合应力波的波幅衰减系数、波阻抗匹配系数、能量吸收占比、能量衰减系数等参量，对比分析巷道梯度围岩结构对应力波传播衰减的影响规律。研究结果表明：梯度围岩结构卸压带宽度增加，应力波振动频率降低，波幅衰减系数随之增加，能量衰减系数呈上升趋势，提高了梯度围岩结构的缓冲与隔震性能，增强了巷道的防冲能力;卸压带宽度较小时，会引起应力波在梯度结构中的复杂叠加，使得应力波在局部区域幅值激增，合理的卸压带宽度能够避免应力波在三介质两结构面结构中的复杂叠加。卸压带内钻孔间排距减小，梯度围岩结构卸压带中介质的弹性模量与密度下降，能量吸收占比增加，提高了对应力波的吸波性能。梯度围岩结构中“三带”的波阻抗匹配系数越大，能量衰减系数越大，即“三带”的介质性质差异越大，梯度围岩对于应力波的吸收衰减效果越好，通过调控卸压钻孔的深度与间排距改变卸压带的尺寸和物理力学性能，可有效提高梯度围岩结构的吸波、缓冲、隔震性能。结合工程实例分析证实了梯度围岩结构可有效吸收冲击地压产生的应力波能量，避免冲击地压灾害发生。

关键词：冲击地压梯度围岩结构应力波衰减系数波阻抗

来源：评论

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基于热红外图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法

基于热红外图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法

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“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会

作者：程继杰刘毅李小伟中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京 100083

针对目前冲击地压和煤与瓦斯突出致灾机理尚未完全明确,仍偶有发生,严重威胁着我国煤矿的安全生产,结合灾害发生时大量抛出煤岩有着不同于采掘工作面和巷道空间正常工况下的温度与速度特征,提出了一种基于热红外图像的煤矿冲击地压和煤... 详细信息

针对目前冲击地压和煤与瓦斯突出致灾机理尚未完全明确,仍偶有发生,严重威胁着我国煤矿的安全生产,结合灾害发生时大量抛出煤岩有着不同于采掘工作面和巷道空间正常工况下的温度与速度特征,提出了一种基于热红外图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法：在煤矿井下巷道顶部、巷帮以及采掘工作面液压支架等位置多点布置红外热像仪,实时采集采掘工作面和巷道空间热红外视频图像;监测识别监视区域内物体温度是否处于设定的温度范围(30 ℃≤T≤150 ℃);当掘进工作面、掘进巷道入口、掘进巷道中间、回采工作面、进风巷入口、进风巷中间、回风巷入口、回风巷中间、主运输大巷、辅助运输大巷等位置红外热像仪监测到物体温度处于设定温度范围时,监测识别处于设定温度范围物体的移动速度是否处于设定的速度范围(v＞13 m/s);当处于设定速度范围时,利用多点布置的甲烷传感器监测监视区域内环境甲烷体积分数是否迅速升高;当工作面、回风巷、进风巷、总回风巷等多个不同地点甲烷体积分数均大幅升高,则进行煤与瓦斯突出报警,反之,则进行冲击地压报警。提出了基于热红外图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警中,红外热像仪的最佳倾角确定方法,以及红外热像仪有前倾角度情况下监测温度异常物体移动速度的方法。根据宁夏双马煤矿实际掘进巷道情况,结合红外热像仪帧率25 FPS,焦距13 mm,并且沿巷道轴向方向的视场角为21°,相对于竖直向下进行图像监视,该方法在保证测速效果的前提下得到的红外热像仪最佳倾角约为58°,进行图像监视时监视范围增大了约292％,在密集监视区域红外热像仪成本减少近75％。为了更逼真的迎合灾害特征,简化实验复杂度与确保安全性,设计了一套灾害温度、速度特征模拟实验装置：采用直径315 mm PVC 管模拟圆形巷道;采用颜色、密度相近的10 mm 橡胶球替代破碎煤岩作为主要实验材料与主要识别目标;采用物理加热法(热水浴)使橡胶球温度达到灾害发生时的温度异常范围;采用高压鼓风机提供动力源,使橡胶球速度能够达到灾害发生时的速度异常范围。并利用红外热像仪来完成对整个模拟灾害过程的监视与热红外视频图像采集。对所提出的灾害感知报警方法进行了代码实现。模拟实验与结果分析表明,该方法识别效果良好,验证了基于热红外图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法的可行性与有效性。

关键词：冲击地压煤与瓦斯突出图像识别煤矿事故报警热红外图像

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