检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道科学与工程学报 2020年第5期17卷 1219-1227页

作者：张佳华凌涛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煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 中铁五局集团第一工程有限责任公司湖南长沙410117

考虑土体剪胀性和孔隙水效应,在非线性破坏准则下研究盾构隧道掌子面的稳定性。利用极限分析上限法构建盾构隧道掌子面的对数螺旋曲线破坏机构,根据虚功率原理推导掌子面支护反力的解析解,利用序列规划算法得到了支护反力的最优解。研... 详细信息

考虑土体剪胀性和孔隙水效应,在非线性破坏准则下研究盾构隧道掌子面的稳定性。利用极限分析上限法构建盾构隧道掌子面的对数螺旋曲线破坏机构,根据虚功率原理推导掌子面支护反力的解析解,利用序列规划算法得到了支护反力的最优解。研究结果表明,假定土体服从相关联流动法则,会明显低估支护反力,相对误差可达到29%。不考虑孔隙水效应,会显著低估支护反力,相对误差可达到56%。此外,土体剪胀系数以及孔隙水压力系数对掌子面的破坏范围也有显著影响。建议在计算盾构掘进推力时,应该考虑土体的剪胀性、破坏准则的非线性以及孔隙水效应,否则会造成结果严重偏小而导致掌子面发生坍塌破坏。

关键词：隧道掌子面极限分析非关联流动法则孔隙水支护反力

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煤-岩-锚组合锚固体单轴压缩试验及锚杆力学机制

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岩石力学与工程学报 2020年第1期39卷 57-68页

作者：余伟健吴根水刘泽黄钟刘芳芳任恒湖南科技大学资源环境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 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

薄煤层开采条件下巷道复合围岩(煤层和岩层)的稳定与控制是煤矿资源开采的突出问题,深入研究支护结构与煤岩体形成煤-岩-锚组合锚固体的破坏机制具有重要意义。通过对水平方向加锚和未加锚倾斜煤岩组合体(角度设置为15°,30°和... 详细信息

薄煤层开采条件下巷道复合围岩(煤层和岩层)的稳定与控制是煤矿资源开采的突出问题,深入研究支护结构与煤岩体形成煤-岩-锚组合锚固体的破坏机制具有重要意义。通过对水平方向加锚和未加锚倾斜煤岩组合体(角度设置为15°,30°和45°)试件进行一系列单轴压缩试验,结果表明:无锚试件的应力-应变曲线在峰后阶段有较多微小的多峰起伏波动,出现了应力阶梯式下降;小角度(0°,15°)煤岩组合体破坏时煤体对煤-岩结构面作用的应力较均匀,破坏裂纹主要分布在煤体中,2种角度试件强度差异较小;组合角度增大(>15°),煤体发生拉剪破裂时,对煤-岩结构面形成了局部应力集中,煤体和岩体同时产生拉剪复合破坏,此时煤岩体强度由煤体、岩体以及锚杆共同作用;从环向应变规律来看,煤体与岩体环向应变累积值随组合倾角增加而增大,加锚试件应变累计值小于无锚试件,此外,煤体与岩体二者之间破坏累积发生了滞后效应,煤体提前于岩体50 s进入破坏。最后,对煤-岩-锚组合体力学机制进行探讨,分析锚杆与煤岩体结构面锚固角对煤岩系统强度的变化规律的影响,试验结果与理论预测模型结果比较符合。

关键词：采矿工程倾斜煤岩组合体加锚非均匀破坏煤-岩结构面

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融合特征选取与机器学习的煤矿安全生产态势预测

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湖南科技大学学报(自然科学版) 2024年第4期39卷 28-36页

作者：叶黎明施式亮鲁义李贺湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 福建省核工业二九四大队福建福州350019 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

为提高煤矿安全态势的预测精度,提出一种基于特征选取与机器学习融合的煤矿安全生产态势预测模型.首先,对1978年—2019年我国煤矿安全生产态势的相关数据进行归一化处理,使用全子集回归和随机森林2种特征选择方法对8种煤矿安全生产态势... 详细信息

为提高煤矿安全态势的预测精度,提出一种基于特征选取与机器学习融合的煤矿安全生产态势预测模型.首先,对1978年—2019年我国煤矿安全生产态势的相关数据进行归一化处理,使用全子集回归和随机森林2种特征选择方法对8种煤矿安全生产态势的影响因素进行组合;然后,运用岭回归、分类与回归树、自适应提升和极端梯度提升4种机器学习算法分别对12种煤矿安全生产态势特征参数组合进行预测,得到48种预测模型,根据各模型的平均判定系数对模型进行初步筛选;最后,综合比较归一化均方误差以及平均绝对百分比误差,得到2组待调优模型,分别对其进行超参数调优,得到最优预测模型.结果表明:最优预测模型的判定系数为0.971,归一化均方误差为0.029,平均绝对百分比误差为5.3%.

关键词：煤矿安全生产态势特征选取机器学习预测

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预裂锚固体力学特性及锚固机理

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煤炭学报 2020年第1期45卷 82-89页

作者：王卫军董恩远赵志伟吴海袁超湖南科技大学资源环境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 广西路桥工程集团有限公司广西南宁530011

为研究锚杆对深部巷道围岩的控制作用,通过制作三轴加载物理相似模拟试验系统,分析了锚杆支护强度、锚杆预紧力对预裂试件的锚固效果并构建了劈裂板梁结构模型。试验结果发现:无锚杆支护时,试件表现出脆性破坏;随锚杆支护强度及预紧力增... 详细信息

为研究锚杆对深部巷道围岩的控制作用,通过制作三轴加载物理相似模拟试验系统,分析了锚杆支护强度、锚杆预紧力对预裂试件的锚固效果并构建了劈裂板梁结构模型。试验结果发现:无锚杆支护时,试件表现出脆性破坏;随锚杆支护强度及预紧力增大,试件承载能力得到提高且其应力应变曲线具有较好的屈服平台,表现出明显的延性特征;试件垂向位移量相近时,随锚杆支护强度及预紧力增大,试件体应变变小;试件主要沿最大主应力方向(垂直方向)发生劈裂破坏,拉伸裂纹集中在临空面附近,剪切裂纹则分布在远离临空面的区域,在锚杆的作用下形成类似板梁结构,板梁挠度不仅与试件自身力学性能、外载荷有关,还与板梁长度、板梁结构形式有关。锚杆支护密度的增大改变了板梁结构形式,减小了板梁挠度,而较大预紧力能够降低板梁之间的离层量,相应的试件非连续变形得到控制。由此可知,锚杆支护不仅可提高破裂围岩的承载能力,而且可有效控制破裂围岩的非连续变形,从而提高深部巷道围岩的连续性和整体稳定性。

关键词：深部巷道锚固机理相似模拟试验非连续变形

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非均匀应力下软岩巷道围岩应力分布与控制技术

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矿业工程研究 2022年第2期37卷 9-16页

作者：李晓吴海褚文强刘飞飞陈海荣刘文毅湖南科技大学资源环境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 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 云南湾田集团戛达煤业有限公司云南富源655502

针对戛达煤矿多条巷道受到起伏地形产生的非均匀应力导致巷道顶板下沉、底板上鼓等问题.文章在地质调查和三维建模反演的基础上,对戛达煤矿的埋藏条件进行建模分析,对发生大变形的1766南运巷和110904风巷建立FLAC_(3D)地质模型,进行数... 详细信息

针对戛达煤矿多条巷道受到起伏地形产生的非均匀应力导致巷道顶板下沉、底板上鼓等问题.文章在地质调查和三维建模反演的基础上,对戛达煤矿的埋藏条件进行建模分析,对发生大变形的1766南运巷和110904风巷建立FLAC_(3D)地质模型,进行数值模拟分析.数值分析结果表明,在受到起伏地表产生的非均匀应力和临近采空区侧向压力的双重影响下,巷道围岩已经进入塑性状态.基于巷道围岩的特性及破坏特征,提出了以“中空注浆锚索”为主体,以“注浆锚杆+金属网+喷射砼”为辅助的综合控制技术方案来确保巷道的长期稳定.数值结果表明,巷道围岩采用支护方案后,顶底板下沉、两帮变形量仅为未支护时的40%,保障了巷道的安全稳定.

关键词：非均匀应力软岩巷道采空区数值模拟

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泄漏孔高度对液氯槽罐车泄漏后果的影响研究

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安全 2022年第1期43卷 41-47,52页

作者：范林盛刘勇李润求施星宇周荣义湖南科技大学资源环境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 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 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114

为研究液氯槽罐车在道路运输过程中,罐体泄漏孔高度对液氯泄漏扩散过程的影响,本文基于计算流体力学软件Fluent,建立不同高度泄漏孔对应的罐体气相、液相空间泄漏的理论模型,计算不同泄漏模型的泄漏量,研究不同风向、风速、泄漏孔径对... 详细信息

为研究液氯槽罐车在道路运输过程中,罐体泄漏孔高度对液氯泄漏扩散过程的影响,本文基于计算流体力学软件Fluent,建立不同高度泄漏孔对应的罐体气相、液相空间泄漏的理论模型,计算不同泄漏模型的泄漏量,研究不同风向、风速、泄漏孔径对氯气泄漏扩散过程的影响。结果表明:风向对2种泄漏模式的扩散范围影响不显著;风速较小时,气相空间泄漏的致命范围大于液相泄漏;风速较大时,液相空间泄漏的致命范围远远大于气相空间;同时,两者受风速的影响具有相似点,风速越大泄漏扩散相对稳定后的氯气浓度值越低;气相、液相泄漏模式的致命范围均随泄漏孔径的增大而增大。研究成果可为液氯槽罐车泄漏事故应急救援、应急处置提供依据。

关键词：液氯槽罐车泄漏扩散 Fluent 数值模拟

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负高差地形爆破振动规律研究

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工程爆破 2021年第5期27卷 16-25页

作者：唐海马谕杰夏祥朱帅帅姜威振湖南科技大学资源环境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 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

为了研究负高差地形对爆破振动波传播的影响,对广东陆丰核电站观景平台爆破工程进行了长时间的爆破振动监测。通过对监测数据的对比分析得出了负高差地形下爆破振动规律。结果表明:相较于平整地形,在负高差地形下,爆破振动速度在水平方... 详细信息

为了研究负高差地形对爆破振动波传播的影响,对广东陆丰核电站观景平台爆破工程进行了长时间的爆破振动监测。通过对监测数据的对比分析得出了负高差地形下爆破振动规律。结果表明:相较于平整地形,在负高差地形下,爆破振动速度在水平方向上表现出整体衰减、局部异常的现象,在垂直方向上则表现为整体衰减。同时,发现在负高差地形下,炮孔的深度L与坡的高度H之间的大小关系对爆破振动波的传播影响较大;L>H时,炮孔底部装药低于测点,出现高程放大效应。该放大效应与地形对波的叠加相互作用,致使爆破振动波表现出整体衰减、局部异常的现象;L

关键词：负高差爆破振动回归分析局部放大影响系数

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不同应力条件下含充填物砂岩的能量演化规律

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矿业工程研究 2022年第4期37卷 8-15页

作者：谢成龙吴秋红翁磊叶洲元湖南科技大学资源环境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 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 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

岩石失稳破坏经历了能量吸收、储存、耗散和释放过程,为此,采用含充填物砂岩试样,对其进行单轴压缩及三轴压缩试验,研究了不同应力条件下含充填物砂岩的能量演化规律.研究结果表明:在应力到达峰值前,4种试样都以吸收弹性应变能的形式储... 详细信息

岩石失稳破坏经历了能量吸收、储存、耗散和释放过程,为此,采用含充填物砂岩试样,对其进行单轴压缩及三轴压缩试验,研究了不同应力条件下含充填物砂岩的能量演化规律.研究结果表明:在应力到达峰值前,4种试样都以吸收弹性应变能的形式储存能量,到达应力峰值后,4种试样都以释放弹性应变能的形式耗散能量;随着围压的增大,含充填物试样的耗散比逐渐增大;4种试样的总能量、弹性应变能、耗散应变能与围压强度成正比,围压越大,其能量越大.与低充填试样相比,高充填试样对围压的敏感性更强,当围压增大,高充填试样能量的增长幅度明显较大.试验结果为研究岩体失稳破坏机制提供了参考.

关键词：砂岩单轴压缩三轴压缩能量演化充填物

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我国煤矿抑尘剂研究现状及展望

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化工矿物与加工 2021年第12期50卷 49-54+64页

作者：王鹏飞王新喆刘岩湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室

煤炭开采、储存和运输过程中,会产生大量煤尘,高浓度煤尘会对人体和环境造成危害。为了进一步提高煤矿清洁化生产水平,推进矿山职业健康保障工作,分析了我国煤矿抑尘剂的研究现状,总结了近年来煤尘防治理论及化学降尘技术取得的成果。... 详细信息

煤炭开采、储存和运输过程中,会产生大量煤尘,高浓度煤尘会对人体和环境造成危害。为了进一步提高煤矿清洁化生产水平,推进矿山职业健康保障工作,分析了我国煤矿抑尘剂的研究现状,总结了近年来煤尘防治理论及化学降尘技术取得的成果。目前常见的基础防尘理论有煤矿湿润理论、水雾除尘理论;常用的抑尘剂有井下矿用抑尘剂、露天开采抑尘剂、复合型抑尘剂。基于上述理论,我国学者研发了环保型抑尘剂、生物型抑尘剂和功能型抑尘剂等新型化学抑尘剂。对矿山抑尘技术的发展方向进行了展望,以期为我国矿山粉尘高效治理提供借鉴。

关键词：抑尘剂煤尘润湿性化学抑尘剂环保抑尘剂表面活性剂水雾除尘

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多煤层开采导水裂隙带发育与覆岩破坏高度规律

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2022年第2期37卷 18-26页

作者：魏世荣赵延林戚春前唐世斌国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木719300 国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102209 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 国家能源集团乌海能源有限责任公司内蒙古乌海016000 大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024

为了进一步揭示多煤层开采过程中,采动裂隙带发育规律的影响因素与采空区水的变化特性,以公乌素煤矿为研究对象,分别研究了该矿区煤层的覆岩类型及其对覆岩破裂的影响,从理论和数值模拟的角度研究了多煤层开采对覆岩破坏高度的影响.研... 详细信息

为了进一步揭示多煤层开采过程中,采动裂隙带发育规律的影响因素与采空区水的变化特性,以公乌素煤矿为研究对象,分别研究了该矿区煤层的覆岩类型及其对覆岩破裂的影响,从理论和数值模拟的角度研究了多煤层开采对覆岩破坏高度的影响.研究结果表明:(1)煤层覆岩越坚硬,覆岩破裂带发育的高度较大,导水裂隙发育就越高,反之,则容易下沉,但不易产生开裂,最终表现为覆岩破坏高度降低;(2)煤层采动过程中,开采厚度、开采方法、工作面跨度、开采深度与导水裂隙带的高度变化呈正相关关系;(3)公乌素煤矿倾斜煤层回采的导水裂隙带的分布沿工作面的倾斜方向整体呈不对称“马鞍形”破坏特征,多煤层下行开采过程中,下部煤层开采可以有效地减小上覆岩层采动引起的应力集中现象,且采空区的卸压范围及高度也随之增加.相关研究成果可为同类型矿井安全开采提供参考依据.

关键词：多煤层开采导水裂隙带覆岩破裂数值模拟

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