检索结果-内蒙古大学图书馆

矿业工程研究 2016年第2期31卷 27-33页

作者：陈再安罗文柯游波陈立良胡筱斌湖南黑金时代白山坪矿业有限公司湖南耒阳421800 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 湖南省湘煤集团长沙矿业公司湖南宁乡410600

煤层瓦斯基础参数是表征煤层蕴含瓦斯能力大小、煤层突出危险性强弱和瓦斯抽采难易程度的关键性指标.以湖南白山坪矿-400^-600 m延深水平为研究对象,对其主采6煤的瓦斯基础参数进行了测试.6煤的瓦斯压力P,瓦斯含量W,坚固性系数f,放散性... 详细信息

煤层瓦斯基础参数是表征煤层蕴含瓦斯能力大小、煤层突出危险性强弱和瓦斯抽采难易程度的关键性指标.以湖南白山坪矿-400^-600 m延深水平为研究对象,对其主采6煤的瓦斯基础参数进行了测试.6煤的瓦斯压力P,瓦斯含量W,坚固性系数f,放散性初速度△P等数据结果均显示其突出危险性.通过钻孔瓦斯流量衰减系数、百米钻孔瓦斯极限涌出量和煤层透气性系数测定结果显示,6煤预抽的难易程度属勉强类,由此提出了延深水平各采区的"底板岩巷条带穿层钻孔+煤巷顺层钻孔"的综合防突措施和考虑增透措施建议.

关键词：白山坪矿瓦斯参数瓦斯赋存延伸水平瓦斯防治

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类岩石加锚试样单轴压缩力学性质及破坏机制

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矿业工程研究 2016年第2期31卷 21-26页

作者：曾泽民王斌曾国正陈仲之叶洲元杨蒙湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 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 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

目前锚杆作用于完整岩体的锚固机制研究较少,以加松香的水泥砂浆和铜丝制成类岩石加锚试样,进行单轴压缩试验研究.与无锚试样相比,压缩试验的加锚类岩石单轴抗压强度明显提高,轴向锚固的弹性模量比横向锚固的弹性模量提高约48%,类岩石... 详细信息

目前锚杆作用于完整岩体的锚固机制研究较少,以加松香的水泥砂浆和铜丝制成类岩石加锚试样,进行单轴压缩试验研究.与无锚试样相比,压缩试验的加锚类岩石单轴抗压强度明显提高,轴向锚固的弹性模量比横向锚固的弹性模量提高约48%,类岩石锚固体试样为剪切破坏或拉剪综合破坏,而无锚类岩石试样以劈裂张拉破坏为主.加锚类岩石抗拉强度有所提高,加锚试样压拉比大于无锚试样.类岩石加锚试样因锚杆锚固作用会形成等效围压,宏观上会提高围压与主压应力的比值,细观上使主裂纹产生挤压流动和塑性变形而不易形成拉伸翼裂纹,从而提高类岩石加锚试样的强度和改变类岩石加锚试样的破坏模式.

关键词：类岩石加锚试样力学性质单轴压缩破坏机制

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全应力-应变过程中裂隙灰岩的水-力耦合特性试验研究

全应力-应变过程中裂隙灰岩的水-力耦合特性试验研究

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第十四届全国青年岩石力学与工程学术大会

作者：赵延林付成成汪亦显唐劲舟罗世林万文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 合肥工业大学土木与水利工程学院合肥

为研究裂隙灰岩在全应力-应变过程中的力学特性和渗透性特点，对裂隙灰岩进行不同渗透压和围压组合下的水—力耦合试验，研究水—力耦合作用下裂隙灰岩的强度和变形特性，并定义了全应力—应变过程中六个关键的渗透率值。试验结果表明... 详细信息

为研究裂隙灰岩在全应力-应变过程中的力学特性和渗透性特点，对裂隙灰岩进行不同渗透压和围压组合下的水—力耦合试验，研究水—力耦合作用下裂隙灰岩的强度和变形特性，并定义了全应力—应变过程中六个关键的渗透率值。试验结果表明：渗透压对裂隙灰岩的力学特性有较大影响，渗透压的存在降低了裂隙灰岩的强度和变形模量，加剧其侧向变形，水—力耦合作用下裂隙灰岩的强度特性可用莫尔—库仑屈服准则来表征;全应力—应变过程中，裂隙灰岩渗透率经历缓慢下降—缓慢增加—快速增长—小幅度下降四个阶段，这大致对应于全应力-应变过程中体积压缩阶段，近线性变形阶段，峰值点附近的破裂阶段和峰后残余强度阶段。在较低渗透压(2MPa 左右)下，上述相应关系吻合情况良好，而在较高渗透压(8MPa以上)下，上述相应吻合关系存在偏差，渗透率下降阶段要短于体积压缩阶段;在较低渗透压(2MPa 左右)下体积压缩阶段的渗透率与体积应变之间的关系可用负指数函数来描述，而在较高渗透压(8MPa 以上)作用下，在体积压缩阶段的渗透率和体积应变之间的关系可用三次多项式来描述。

关键词：渗流应力耦合裂隙灰岩渗透率强度变形全应力-应变过程

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安全预测的EEMD-PSR-Elman建模方法及应用

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中国安全科学学报 2015年第6期25卷 105-110页

作者：李润求施式亮伍爱友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

为分析安全预测中时间序列的非平稳特性并提高预测精度,提出基于集合经验模态分解（EEMD）、相空间重构（PSR）及神经网络的预测建模方法。首先应用EEMD方法将时间序列分解成若干具有不同周期性或趋势性的分量,通过C-C方法计算各分量的... 详细信息

为分析安全预测中时间序列的非平稳特性并提高预测精度,提出基于集合经验模态分解（EEMD）、相空间重构（PSR）及神经网络的预测建模方法。首先应用EEMD方法将时间序列分解成若干具有不同周期性或趋势性的分量,通过C-C方法计算各分量的最佳嵌入维数和延迟时间;然后分别进行相空间重构;再应用Elman神经网络对各分量进行训练并建立预测模型;最后将各分量预测结果叠加得到最终预测值。用该方法分析反映煤矿安全生产的关键性指标——煤炭生产百万吨死亡率。结果得到具有长期趋势性和周期性波动的5个分量,预测相对误差为-0.11%~0.20%;外推预测表明,中国煤炭生产百万吨死亡率将保持持续下降趋势,至2020年将下降到0.05以下。

关键词：安全预测时间序列集合经验模态分解(EEMD) 相空间重构(PSR) 人工神经网络煤矿

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煤矿井下喷雾降尘影响因素的试验研究

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安全与环境学报 2015年第6期15卷 62-67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

为提高煤矿井下喷雾降尘效率和改善作业环境,研究相关影响因素与降尘效果间的关系。基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用粉尘质量浓度测定仪对井下常用的螺旋形压力喷嘴在不同喷雾压力、喷嘴直径、风流粉尘质量浓度及巷道风速下的降尘... 详细信息

为提高煤矿井下喷雾降尘效率和改善作业环境,研究相关影响因素与降尘效果间的关系。基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用粉尘质量浓度测定仪对井下常用的螺旋形压力喷嘴在不同喷雾压力、喷嘴直径、风流粉尘质量浓度及巷道风速下的降尘效果进行了系统的测定。结果表明,1)随喷雾压力增加,全尘和呼吸性粉尘的降尘效率均不断增加;但当喷雾压力增加至8 MPa后,继续提高喷雾压力,降尘效率的提高不明显。2)在相同喷雾压力下,随喷嘴直径增加,全尘降尘效率不断增加;而呼吸性粉尘降尘效率先增加后减小,在喷嘴直径为1.5mm时达到最大值。在耗水量相同的情况下,随喷嘴直径增加,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均下降。3)在井下喷雾降尘中,当耗水量不受限制时,为同时确保全尘和呼吸性粉尘的降尘效率,选择直径为1.5 mm的喷嘴较为合适;当耗水量受限制时,宜选择直径为1.2 mm的喷嘴。4)随风流粉尘质量浓度增加,全尘和呼吸性粉尘的降尘效率均有所提高。5)随巷道风速增加,全尘和呼吸性粉尘的降尘效率均呈现一定程度的下降,且巷道风速对呼吸性粉尘的影响更为明显。对于煤矿井下喷雾降尘,工作面风速对全尘降尘效率的影响并不明显,但对呼吸性粉尘降尘效率有较大的影响。

关键词：安全工程喷雾粉尘降尘效率影响因素

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极破碎围岩半煤岩巷变形破坏机理及支护控制研究

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中国安全生产科学技术 2015年第5期11卷 32-39页

作者：姚琦冯涛王卫军余伟健王平袁超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

针对强膨胀性极破碎围岩半煤岩巷出现的大底臌、折帮和顶板下沉等变形破坏和支护困难的问题,运用力学理论分析、数值模拟分析和现场试验研究相结合的方法,研究了巷道变形破坏机理及其控制策略。研究表明:在原以工字钢拱架为主的被动支... 详细信息

针对强膨胀性极破碎围岩半煤岩巷出现的大底臌、折帮和顶板下沉等变形破坏和支护困难的问题,运用力学理论分析、数值模拟分析和现场试验研究相结合的方法,研究了巷道变形破坏机理及其控制策略。研究表明:在原以工字钢拱架为主的被动支护条件下,巷道变形破坏受到吸水膨胀、软弱夹层、节理等弱结构面多重影响,巷道变形破坏严重。提出了"全断面锚索+金属网、钢带、梯子粱"联合支护,经过现场实践,掘进巷道在新方案支护183天后,两帮、顶底板收敛变形明显减小,变形处于相对稳定状态,达到了支护效果。

关键词：极破碎软岩半煤岩巷破坏机理巷道支护

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喷嘴直径对降尘效果影响的试验研究

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中国安全科学学报 2015年第3期25卷 114-120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

为提高喷雾降尘效率,以改善作业环境,有必要研究喷嘴直径与降尘效果间的关系。基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用马尔文实时高速喷雾粒度分析仪、高速摄像仪及粉尘浓度测定仪对不同直径喷嘴的雾化特性参数和降尘效率进行测定。结果表... 详细信息

为提高喷雾降尘效率,以改善作业环境,有必要研究喷嘴直径与降尘效果间的关系。基于自行设计的喷雾降尘试验系统,采用马尔文实时高速喷雾粒度分析仪、高速摄像仪及粉尘浓度测定仪对不同直径喷嘴的雾化特性参数和降尘效率进行测定。结果表明,在相同喷雾压力下,随着喷嘴直径的增大,全尘降尘效率持续增加,而呼吸性粉尘降尘效率先增加后减小,并在喷嘴直径为1.5 mm时达到最大值;在耗水量相同的情况下,随着喷嘴直径的增大,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均下降。在井下喷雾降尘中,当耗水量不受限制时,为同时确保全尘和呼吸性粉尘降尘效率,宜选择直径为1.5 mm的喷嘴;当耗水量受限制时,宜选择直径为1.2 mm的喷嘴。

关键词：喷嘴直径雾化粒度粉尘降尘效率试验

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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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随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型与数值模拟

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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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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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