检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报（自然科学版） 2015年第12期46卷 4647-4656页

作者：赵延林曹平万文张英唐劲舟王卫军湖南科技大学能源与安全工程学院煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221008 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 重庆地质矿产研究院外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室重庆400042

针对卸荷裂纹发生的随机性,发生时间的滞后性特点,采用岩石断裂力学和流变力学,结合Monte-Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究随机卸荷裂纹扩展的时效特性,建立随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型及数值方法,并提出卸荷岩体裂纹止裂判据... 详细信息

针对卸荷裂纹发生的随机性,发生时间的滞后性特点,采用岩石断裂力学和流变力学,结合Monte-Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究随机卸荷裂纹扩展的时效特性,建立随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型及数值方法,并提出卸荷岩体裂纹止裂判据。以最小应力σ3卸荷为例,探索不同卸荷条件下,随机卸荷裂纹的萌生、流变扩展规律。研究结果表明:随着最小应力σ3的卸荷,岩体裂纹瞬态扩展和流变扩展都增强;最小主应力接近0 MPa时,对最小主应力较小的扰动变化,将导致卸荷裂纹的成倍增加。卸荷岩体裂纹的流变断裂与岩石流变过程相似,呈现出衰减流变阶段和定常流变阶段2个阶段。随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型合理地解释了岩体裂纹的延迟起裂、流变扩展和止裂,为研究卸荷岩体变形损伤特性提供了细观层面上的理论依据。

关键词：岩石力学卸荷岩体岩体裂纹流变断裂

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综采工作面旋转风幕隔尘理论及试验研究

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安全与环境学报 2015年第6期15卷 68-72页

作者：王鹏飞刘荣华汤梦张文桂哲湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为了进一步提高综采工作面空气幕隔尘效率,提出采用新型旋转风幕进行隔尘。根据冲击射流相关理论,推导出了垂帘合理安装位置及垂吊高度。利用旋风分离理论,导出了旋转风幕所能控制的最大粉尘粒径和隔尘效率表达式。借助模型试验,对旋转... 详细信息

为了进一步提高综采工作面空气幕隔尘效率,提出采用新型旋转风幕进行隔尘。根据冲击射流相关理论,推导出了垂帘合理安装位置及垂吊高度。利用旋风分离理论,导出了旋转风幕所能控制的最大粉尘粒径和隔尘效率表达式。借助模型试验,对旋转风幕隔尘下的综采工作面粉尘质量浓度分布及旋转风幕的隔尘效率进行了分析。结果表明:采用旋转风幕隔尘时,空气幕气流在煤壁侧形成一旋转风幕,采煤机滚筒割煤所产生的粉尘在该旋转风幕的卷吸作用下,被控制在煤壁侧,并被工作面风流带走;由于垂帘的阻隔作用,空气幕气流冲击顶板后只能往煤壁方向运动,阻止了空气幕将卷吸进来的粉尘带到采煤司机的工作区,提高了空气幕的隔尘效率;旋转风幕隔尘时,司机侧的粉尘质量浓度较普通空气幕隔尘时进一步降低,其粉尘质量浓度由78 mg/m^3降低至69 mg/m^3,粉尘隔尘效率由81.8%提高至84.2%,提升了2.4%;旋转风幕对呼吸性粉尘的隔尘优势更为明显,司机侧呼吸性粉尘质量浓度由14 mg/m^3降至8 mg/m^3,呼吸性粉尘隔尘效率高达92.6%,较普通空气幕提高了6.5%;旋转风幕对不同粒径粉尘的隔尘效率有差异,随粉尘粒径增加,旋转风幕的隔尘效率不断下降。

关键词：安全工程综采工作面旋转风幕粉尘隔尘效率

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巷道变温圈内温度分布及不稳定传热系数求解方法

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2015年第4期30卷 7-13页

作者：刘何清何昌富杨威高黎颖刘天宇湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

巷道围岩变温圈趋于稳定时的外缘半径处温度变化率趋于零,可近似理解为"变温圈趋于稳定时,半径为R0处围岩环形面单位面积导热量趋于0";将此特点描述为变温圈内导热微分方程求解的第二类边界条件,避免了求解温度场分布时复杂... 详细信息

巷道围岩变温圈趋于稳定时的外缘半径处温度变化率趋于零,可近似理解为"变温圈趋于稳定时,半径为R0处围岩环形面单位面积导热量趋于0";将此特点描述为变温圈内导热微分方程求解的第二类边界条件,避免了求解温度场分布时复杂的积分问题,降低了求解难度.通过分离变量法将巷道围岩内部导热微分方程转换成斯特姆—刘维尔解问题;引入特征函数与范数,利用傅里叶—贝塞尔级数展开式与贝塞尔函数积分性质,推导得出巷道围岩内部温度分布函数,求得围岩内部温度分布函数在壁面的温度梯度,得到巷道围岩不稳定传热系数的解析式.采用MATLAB软件的计算功能,对比分析了推导得出的巷道围岩不稳定传热系数解析式的可信度与计算精度,表明推导得出的围岩内部温度分布函数及不稳定传热系数解析式是正确的、可信的.

关键词：巷道围岩传热温度分布不稳定传热系数分离变量法

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困难条件下大变形巷道围岩变形机理与控制技术

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煤炭科学技术 2015年第1期43卷 15-20页

作者：余伟健袁越王卫军湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为得到困难条件下大变形巷道围岩的变形机理与控制对策,以困难条件下巷道的类型划分和特点为基础,总结了巷道围岩表面变形特征和内部的变形与结构特征,详细分析了高应力大变形破坏、底鼓型巷道系统失稳、采动巷道的变形破坏、结构面错... 详细信息

为得到困难条件下大变形巷道围岩的变形机理与控制对策,以困难条件下巷道的类型划分和特点为基础,总结了巷道围岩表面变形特征和内部的变形与结构特征,详细分析了高应力大变形破坏、底鼓型巷道系统失稳、采动巷道的变形破坏、结构面错动变形机制、围岩与支护结构不耦合五类主要变形机制。结合巷道围岩控制理论研究与工程实践,提出了目前困难条件下矿井巷道支护存在的主要问题、难点与控制关键。最后,结合工程实践,分别介绍了高应力软岩巷道、大断面斜井穿越采空区、承受采动影响巷道的围岩支护技术及应用效果。

关键词：困难条件大变形巷道围岩控制变形机理控制技术

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深井高地应力巷道围岩弱化规律及控制技术

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2015年第1期30卷 15-21页

作者：朱永建朱二磊陈鑫源王平闫帅奇湖南科技大学能源与安全工程学院煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

深井高地应力围岩控制是深井支护的难点,应用FLAC3D软件对深井半圆拱巷道在高地应力作用下围岩的弱化规律进行研究,发现深井高地应力围岩塑性区出现不连续分布的现象,随着时间的推移,塑性区逐渐增大,表明深井围岩属于非线性力学系统.同... 详细信息

深井高地应力围岩控制是深井支护的难点,应用FLAC3D软件对深井半圆拱巷道在高地应力作用下围岩的弱化规律进行研究,发现深井高地应力围岩塑性区出现不连续分布的现象,随着时间的推移,塑性区逐渐增大,表明深井围岩属于非线性力学系统.同时,分析了不同侧压系数下的巷道围岩应力和位移,得到了在巷道纵向上和横向上两者的变化情况,以及不同地应力对深井锚喷网加锚索协同支护效果的影响.提出深井高地应力围岩高强度、高刚度以及大范围的围岩控制技术,并对不同地应力情况下的支护效果进行监测,取得了较好的支护效果.

关键词：深井巷道围岩叠加拱地应力数值分析

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高冷、热应力室内气候模拟实验台设计

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实验室研究与探索 2015年第3期34卷 69-73页

作者：郝小礼谢湘王海桥湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为研究人体在高冷、热应力环境下的生理反应,建立了一套高冷、热应力室内气候模拟实验平台。该实验平台由气候室空气调节子系统、夹层空气调节子系统、辐射板子系统、监测监控子系统组成,实现对气候室内温度、湿度、环境热辐射等环境参... 详细信息

为研究人体在高冷、热应力环境下的生理反应,建立了一套高冷、热应力室内气候模拟实验平台。该实验平台由气候室空气调节子系统、夹层空气调节子系统、辐射板子系统、监测监控子系统组成,实现对气候室内温度、湿度、环境热辐射等环境参数的调控,从而模拟生产、生活中的高温、高湿热环境和低温冷环境。根据实验需要,气候室干球温度可在-15-50℃调节,相对湿度在30%-95%调节,壁面温度可控制在10-40℃。结果表明：该系统的高温实验升温速度约0.54℃/min,低温实验的降温速度约0.22℃/min,气候室内风速0.1-0.5 m/s,温湿度控制精度满足设计要求。

关键词：气候室热应力冷应力实验平台

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综放工作面端头顶板合理支护强度研究

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煤矿安全 2015年第6期46卷 50-53页

作者：臧传伟夏俊峰李华程朱继光山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

运用理论分析和数值模拟方法,对综放工作面端头区域弧三角形悬板的形成、失稳过程进行了分析,并研究了其对端头支护薄弱区域的保护作用。研究表明:端头区域支护结构对于改变弧三角形悬板尺寸并无作用;随着工作面的推进,端头支护薄弱区... 详细信息

运用理论分析和数值模拟方法,对综放工作面端头区域弧三角形悬板的形成、失稳过程进行了分析,并研究了其对端头支护薄弱区域的保护作用。研究表明:端头区域支护结构对于改变弧三角形悬板尺寸并无作用;随着工作面的推进,端头支护薄弱区域受弧三角形悬板保护范围具有周期性变化的特征,应分段进行加强支护。以王庄煤矿6202工作面为例进行了分析,确定了合理的端头支护强度,实现了端头区域的稳定。

关键词：弧三角形悬板端头支护顶板结构综放开采支护强度

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端面顶板冒落高度影响因素多元线性回归分析

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2015年第3期30卷 1-6页

作者：朱永建师皓宇王平朱二磊湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 华北科技学院安全工程学院北京101601 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

基于数理统计的方法,对影响端面顶板稳定性的多个因素进行了正交试验分析,将顶板冒落高度作为判断指标,得到了各因素的影响程度.影响程度从大到小依次为裂隙发育程度>风化岩体强度>推进速度>端面距=支架初撑力>采高.然后,... 详细信息

基于数理统计的方法,对影响端面顶板稳定性的多个因素进行了正交试验分析,将顶板冒落高度作为判断指标,得到了各因素的影响程度.影响程度从大到小依次为裂隙发育程度>风化岩体强度>推进速度>端面距=支架初撑力>采高.然后,假设端面顶板冒落高度与各影响因素线性相关,采用统计分析软件SPSS对各因素进行多元线性回归分析,结果表明,各因素与顶板冒落高度的线性关系成立,且得到了各因素的回归方程.最后,根据分析结果提出了预防端面顶板冒落的具体措施,为控制端面顶板提供依据.

关键词：端面顶板冒顶影响因素敏感性多元线性回归

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矸石充填材料压缩力学特性试验研究

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2015年第4期30卷 1-6页

作者：朱川曲周泽李青锋史应恩欧懿湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 湘潭市国土资源局湖南湘潭411228

矸石充填材料的压缩力学特性关系到原生矸石充填开采的充填效果,为全面研究矸石充填材料的压缩力学特性从而提高矸石充填开采的充填效果,在实验室进行了不同粒径、不同级配的矸石压缩力学试验.试验结果表明,连续级配矸石抵抗变形能力最... 详细信息

矸石充填材料的压缩力学特性关系到原生矸石充填开采的充填效果,为全面研究矸石充填材料的压缩力学特性从而提高矸石充填开采的充填效果,在实验室进行了不同粒径、不同级配的矸石压缩力学试验.试验结果表明,连续级配矸石抵抗变形能力最好,不连续级配矸石次之,单粒径矸石抵抗变形能力最弱;当采用不连续级配方案时,细料含量在30%时,矸石充填材料抵抗变形能力最强;当采用连续级配方案时,n=0.4时的矸石充填材料抵抗变形能力最强.在试验基础上,提出了粗料在矸石充填材料抵抗变形的过程中,主要是起到了增加矸石颗粒间相互滑动的摩擦力的作用,而细料(粒径<5 mm)则主要是起到充填矸石颗粒间空隙的作用.因此,为更好地提高矸石充填体抵抗变形的能力,应使矸石颗粒的粗料与细料相配合,从而有效提高原生矸石充填开采的充填效果.

关键词：粒径级配充填效果抵抗变形矸石充填

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突出矿井延深水平突出危险性区域综合预测技术

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2015年第1期30卷 22-28页

作者：罗文柯汤霞芳胡筱斌李柳青邹声华湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南黑金时代长沙矿业有限公司湖南长沙410600 湖南黑金时代白山坪矿业有限公司湖南耒阳421831

在对国内外突出危险性区域预测理论和预测技术进行系统研究的基础上,基于白山坪矿井延深水平(-400^-600 m)的煤层赋存、顶底板条件、地质构造条件等情况,以延深水平开拓前与开拓后为时间区段,分别应用多种现有区域预测技术与方法进行水... 详细信息

在对国内外突出危险性区域预测理论和预测技术进行系统研究的基础上,基于白山坪矿井延深水平(-400^-600 m)的煤层赋存、顶底板条件、地质构造条件等情况,以延深水平开拓前与开拓后为时间区段,分别应用多种现有区域预测技术与方法进行水平、新采区和工作面的突出危险性区域预测,以提供科学、准确的预测结果,为科学合理采用防突技术提供关键依据.在对矿井延深水平3162工作面煤巷掘进的效果考察中发现,在采用区域综合预测结果分析后,仅对预测有突出危险性区域进行局部防突卸压后,经钻屑指标法对全工作面进行效果检验,其钻屑瓦斯解吸指标△h2和每个钻孔的最大钻屑量Smax均小于《防突规定》中的参考临界值,取得理想卸压效果.

关键词：突出矿井延深水平突出危险性区域预测综合

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