检索结果-内蒙古大学图书馆

能源与环保 2025年第2期47卷 248-252,258页

作者：王晓东山西西山煤电有限责任公司山西太原030053

为掌握上保护层开采下顶底板岩层以及被保护层的应力变化和位移变形规律,也为了揭示上保护层开采对被保护层所产生的卸压效果,以杜儿坪煤矿北三采区的上保护层(8号煤层)和被保护层(8煤层)为地质背景,通过搭建相似模拟实验平台,开展了上... 详细信息

为掌握上保护层开采下顶底板岩层以及被保护层的应力变化和位移变形规律,也为了揭示上保护层开采对被保护层所产生的卸压效果,以杜儿坪煤矿北三采区的上保护层(8号煤层)和被保护层(8煤层)为地质背景,通过搭建相似模拟实验平台,开展了上保护层开采相似模拟实验研究。实验结果表明,8号煤层开采后最大膨胀变形率为11.3%;对被保护层进行应力监测得出了工作面前方32 m内为应力集中区,工作面前方32 m外为原始应力区,工作面后方51 m内为卸压区,工作面后方51 m之外为应力恢复区;经过现场对被保护层变形量和透气性系数的测量,验证了上保护层开采时所产生的卸压效果。

关键词：上保护层开采被保护层卸压效果相似模拟实验

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围岩三维应力光栅监测方法及相似模拟实验研究

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采矿与安全工程学报 2015年第1期32卷 138-143页

作者：魏世明马智勇李宝富柴敬河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 河南大有能源股份有限公司耿村煤矿河南义马472431 西安科技大学能源学院陕西西安710054

为了实现对采动下围岩三维应力状态及变其化规律的有效监测,采取了光纤光栅的监测方法,并进行了相关的相似模拟实验。在橡胶基质的立方体表面分别粘贴3根与x,y,z方向平行的光纤光栅,形成了对三维应力敏感的测试结构;以广义胡克定律为基... 详细信息

为了实现对采动下围岩三维应力状态及变其化规律的有效监测,采取了光纤光栅的监测方法,并进行了相关的相似模拟实验。在橡胶基质的立方体表面分别粘贴3根与x,y,z方向平行的光纤光栅,形成了对三维应力敏感的测试结构;以广义胡克定律为基础,推导了光纤应变与岩体应力之间的力学关系,并进行了相关力学标定实验。结果表明传感器对三维应力具有良好的力学响应特性,应力的灵敏度系数λ1,λ2分别为0.047 14和0.021 84ε/MPa;对相似模拟实验中采动影响下三维应力变化过程进行了监测,结果表明,传感器可以实现相似模型内部三维应力变化的监测,监测结果与实际变化规律相一致,可满足岩体内部三维应力监测的要求。

关键词：围岩三维应力光纤光栅相似模拟实验监测

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光测方法在岩层移动相似模拟实验中的应用

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煤炭学报 2006年第3期31卷 278-281页

作者：王怀文周宏伟左建平王志国谢和平中国矿业大学(北京)岩石力学与分形研究所北京100083 四川大学四川成都610065

以淮南潘一矿11-2槽煤层2171(1)工作面为工程背景,进行了深部开采情况下上覆岩层的移动和地表沉陷相似材料模型实验.将非接触式的光学测量技术数字散斑相关方法引入到该实验中来,对该方法应用于相似材料模型实验的精度进行了分析,通过... 详细信息

以淮南潘一矿11-2槽煤层2171(1)工作面为工程背景,进行了深部开采情况下上覆岩层的移动和地表沉陷相似材料模型实验.将非接触式的光学测量技术数字散斑相关方法引入到该实验中来,对该方法应用于相似材料模型实验的精度进行了分析,通过计算得到了不同推进度下的上覆岩层移动的全场等高线云图,分析了上覆岩层的移动规律.结果表明,数字散斑相关方法不仅克服了传统机械点测量方法的某些缺点,同时具有较高的精度,可用于相似材料的模型实验.

关键词：数字散斑相关方法岩层移动相似模拟实验

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数码位移测量仪及其在相似模拟实验中的应用

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采矿与安全工程学报 2011年第3期28卷 468-471页

作者：徐剑坤马文顶王恩元王超彭威中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学信息与电气工程学院江苏徐州221116

针对相似模拟实验中现有方法无法实现对平面位移连续测量与实时监测,本文应用机器视觉理论与图像处理方法研制了数码位移测量仪.首先研究了数码位移测量仪的原理,以及提高测量精度的方法;然后建立了平面应力模型,用数码位移测量仪与V-ST... 详细信息

针对相似模拟实验中现有方法无法实现对平面位移连续测量与实时监测,本文应用机器视觉理论与图像处理方法研制了数码位移测量仪.首先研究了数码位移测量仪的原理,以及提高测量精度的方法;然后建立了平面应力模型,用数码位移测量仪与V-STARS系统对平面位移进行了对比测量实验.研究结果表明:数码位移测量仪可以用于平面位移的测量,且具有非接触测量、测量精度高、实时性强、自动化程度高等特点.

关键词：平面位移位移测量相似模拟实验数码位移测量仪

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相似模拟实验中的光纤光栅传感测试研究

相似模拟实验中的光纤光栅传感测试研究

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作者：魏世明西安科技大学

学位级别：硕士

光纤传感技术是近几年发展起来的一门新技术。这项技术一经问世，就由于其独特的优点而受到人们的广泛关注，使其应用在许多领域。光纤传感器的分布式布置可以监测材料变形的整个过程，并可对变形位置定位。根据检测光在光纤中传播时的... 详细信息

光纤传感技术是近几年发展起来的一门新技术。这项技术一经问世，就由于其独特的优点而受到人们的广泛关注，使其应用在许多领域。光纤传感器的分布式布置可以监测材料变形的整个过程，并可对变形位置定位。根据检测光在光纤中传播时的光强、相位、偏振态以及波长（或频率）等特征参量的变化，实现对外界的检测或测量，这就是光纤传感的基本原理。光纤传感器是根据光纤的传输原理，通过对光纤传光特性的检测来感测外部环境变化的一种装置。光纤光栅技术发展快。光栅对光信号有一定的过滤作用，只允许一定波长的光通过，不能通过的光波将被反射回来。应变和温度的变化都能引起反射波长的偏移。假设温度恒定时，由波长的偏移量就可得出应变的变化。在本论文中，首先根据光纤的弯曲损耗原理监测岩层的变形。将光纤传感器埋入模拟岩层中，实验过程中岩层的下沉使传感器有弯曲变形，表现为光信号的损耗变化。保持光纤连接端状态的稳定，则所测得的损耗就是由岩层的变形引起的。实验结果表明，在模型开采的初始阶段，光纤损耗增大，此时的岩层基本无移动；当岩层开始有小的变形时，损耗减小，此后变化幅度变小，至垮落。同类实验表明有相同的规律性。此种方法可以感知岩层变形但不能确定变形的具体位置，为此，在接下来的实验中选用测试精度高的光纤光栅技术。将光纤光栅铺入模拟岩层中，岩层的变形使光栅有应变的变化，表现为波长的偏移。实验中，处在相同位置上的光栅点波长偏移规律相同；距开挖位置越近的点越先受采动的影响，最先有波长的变化；在工作面前方，支承压力重新分布，位于前方10～30cm范围内的各点波长值增加；岩层在弹性范围内的变形可由光纤光栅测出。本论文通过实验验证了光纤光栅技术在测试岩层变形时的可行性，波长的偏移可以反映模拟岩层的变形规律。

关键词：光纤传感器相似模拟实验弯曲损耗光纤光栅波长偏移

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相似模拟实验中光纤光栅测试的温度补偿方法

相似模拟实验中光纤光栅测试的温度补偿方法

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作者：邓明西安科技大学

学位级别：硕士

光纤光栅传感技术是伴随着光纤通信技术而发展起来的一门新技术。这种传感器除了具有普通光纤传感器的优点外,还具有采用波长编码和在一根光纤上实现多点复用、多参量分布式测量的独特优势,可以实现温度、应变等诸多物理量的同时测量,... 详细信息

光纤光栅传感技术是伴随着光纤通信技术而发展起来的一门新技术。这种传感器除了具有普通光纤传感器的优点外,还具有采用波长编码和在一根光纤上实现多点复用、多参量分布式测量的独特优势,可以实现温度、应变等诸多物理量的同时测量,因此已经被广泛应用到许多领域。本文简要介绍了光纤光栅传感器的特点和应用领域,说明了光纤光栅的分类以及制作方法,在阐述了光纤光栅的温度和应变传感原理的基础上,讨论了温度—应变交叉敏感问题,综合评述了已有的解决交叉敏感问题的方案,采用了不受力光纤光栅温度补偿方案。进行了光纤Bragg光栅的温度标定实验,光纤Bragg光栅中心波长与温度呈现良好的线性关系,其温度灵敏度为0.0132pm/℃,光纤Bragg光栅中心波长与温度的相关系数为0.9995,并没有迟滞现象,证明了光纤光栅具有良好的温度线性响应特性。为了解决交叉敏感问题,本文采用了一种结构简单、经济可靠的温度补偿方案,通过实验结果可知,剔除温度影响后,Bragg波长的方差显著减小,温度和中心波长的相关系数显著减小,这说明在采用该方案后,Bragg波长的偏移量主要是由应力引起的,其应力灵敏度范围为0.15nm/N～0.21nm/N。结合不受力光纤光栅温度补偿方案的特点和相似模拟实验测量要求,将其应用到检测岩梁挠度中,实验结果显示剔除温度影响后各光栅点的Bragg波长变化规律正好与悬露岩层变形规律相一致,证明了该方法在相似模拟实验中的应用是可行的。

关键词：光纤Bragg光栅传感器相似模拟实验应力传感温度传感交叉敏感

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间距对上保护层开采保护效果影响的相似模拟实验研究

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中国安全生产科学技术 2017年第12期13卷 138-144页

作者：施峰王宏图舒才重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

为研究上保护层开采保护效果随层间距的变化规律,以南桐矿区作为实验背景,保持保护层倾向工作面开挖长度、煤层埋深、倾角、岩层物理力学性质相同,将层间多层岩层处理为复合岩层,分别进行近距离、远距离和超远距离上保护层开采相似模拟... 详细信息

为研究上保护层开采保护效果随层间距的变化规律,以南桐矿区作为实验背景,保持保护层倾向工作面开挖长度、煤层埋深、倾角、岩层物理力学性质相同,将层间多层岩层处理为复合岩层,分别进行近距离、远距离和超远距离上保护层开采相似模拟实验。综合分析被保护层卸压规律及基于被保护层垂直于层面的膨胀变形保护准则所得保护范围可知:上保护层开采被保护层卸压曲线呈"凸形",且"凸形"中心线偏向下山方向。随层间距增加,"凸形"底部被保护层小于原岩应力的卸压范围与"凸形"顶部卸压曲线顶部较大卸压的范围均呈减小趋势;两者中心位置均向下山方向转移,且后者转移度大于前者;被保护层卸压曲线中卸压范围的卸压程度及应力集中范围的应力集中程度均呈减弱趋势;以垂直层面的膨胀变形量3‰确定的上下边界膨胀变形保护角均小于《防治煤与瓦斯突出规定》中相应条件的卸压角,因此以该方法确定的保护范围相对《防治煤与瓦斯突出规定》偏于安全,且随层间距增加保护范围长度呈加速减小趋势。

关键词：煤层间距上保护层开采相似模拟实验被保护层鼓胀变形量卸压曲线

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山区地下开采地表移动相似模拟实验研究

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金属矿山 2014年第10期43卷 161-165页

作者：刘腾王金安高治国王利北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

以甘肃省海石湾矿区为研究对象,通过相似模拟材料实验建立二维地质模型,对山区地下开采时边坡的移动变形特征进行研究,结果表明:边坡体表面上部点的位移量小于下部点的位移量;山区地表点的位移向量受坡体倾斜和采空区下沉的共同作用,为... 详细信息

以甘肃省海石湾矿区为研究对象,通过相似模拟材料实验建立二维地质模型,对山区地下开采时边坡的移动变形特征进行研究,结果表明:边坡体表面上部点的位移量小于下部点的位移量;山区地表点的位移向量受坡体倾斜和采空区下沉的共同作用,为两者的向量合成;山区地表的滑移主要发生在地表土层,下部的岩层几乎只受采空区下沉的影响;山区地表点的移动轨迹,在顺坡表现为"S"型,在逆坡时表现为反"S"型;坡面点的最终位移取决于两者的影响系数,在顺坡时,当倾斜影响因素大于采空区下沉影响因素时,最终位移会向倾斜方向偏移;反之,则向采空区方向偏移;在逆坡时,最终位移受两者叠加影响始终向倾斜方向偏移。说明利用相似模拟材料实验研究山区地表的移动规律是一种有效的手段。

关键词：山区地下开采相似模拟实验边坡移动变形

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渗流作用下软弱覆岩相似模拟实验研究

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煤矿安全 2018年第3期49卷 33-35,39页

作者：陈卓立夏洪春胡涛战胜大连大学建筑工程学院辽宁大连116622 辽宁省复杂结构体系灾害预测与防治重点实验室辽宁大连116622

针对含水层下采场软弱覆岩破坏特征及透水机理问题,利用二维物理相似模拟实验对其综放开采过程进行探究,分析了导水渗流区域的形成机理,探讨了导水优势路径的判断依据。实验探究表明:渗流作用下覆岩受采动破坏影响出现裂隙发育区,裂隙... 详细信息

针对含水层下采场软弱覆岩破坏特征及透水机理问题,利用二维物理相似模拟实验对其综放开采过程进行探究,分析了导水渗流区域的形成机理,探讨了导水优势路径的判断依据。实验探究表明:渗流作用下覆岩受采动破坏影响出现裂隙发育区,裂隙压实区和潜在裂隙区等裂隙运移区域。地表至煤层方向,自上而下覆岩裂隙率逐渐增大,水体沿着裂隙率较大的导水优势裂隙渗流至采空区。渗流区域在隔水层之上呈"漏斗状"分布,在隔水层下大致沿着岩层断裂线所形成的"破坏拱"分布,水流渗透痕迹由"破坏拱"从内至外逐渐消散。煤层走向方向上,涌水量的相对大小关系为开切眼一侧>采空区上覆岩层>停采面一侧。

关键词：相似模拟实验综放开采渗流机理导水路径涌水量

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煤巷锚杆支护巷道稳定性相似模拟实验研究

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煤炭工程 2011年第11期43卷 85-87,90页

作者：王勇中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

锚杆支护是我国煤巷的主要支护方式,关于锚杆支护参数的选择及设计上存在多种方法,文章针对矿井采用的双巷布置情况,在确定支护参数的前提条件下,采用相似模拟实验对回采过程中巷道锚杆支护的稳定性展开研究,研究的内容包括原岩应力状... 详细信息

锚杆支护是我国煤巷的主要支护方式,关于锚杆支护参数的选择及设计上存在多种方法,文章针对矿井采用的双巷布置情况,在确定支护参数的前提条件下,采用相似模拟实验对回采过程中巷道锚杆支护的稳定性展开研究,研究的内容包括原岩应力状态、一次采动影响以及二次采动影响下巷道围岩的稳定性,其研究结论对类似矿井具有一定的参考价值。

关键词：锚杆支护巷道稳定性二次采动相似模拟实验

来源：评论

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