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不同变质程度煤岩微表面电性特征

作者：何学秋; 宋大钊; 柳先锋; 王伟象; 李振雷; 刘慧芳 刊期：2018年第09期

为进一步研究煤岩电磁辐射产生机理,通过原子力显微镜研究了不同变质程度煤岩微表面电势及电荷密度等电性参数的变化规律,将煤岩表面微观电性特征研究推进到微纳米尺度。结果表明:煤体表面在细观或宏观统计层面上显弱电性或电中性,但在纳米尺度下对外显示一定的电性特征;计算得到了煤体表面电荷密度,不同煤样的表面电荷密度差异明显,在79.95~312...

综放开采顶煤裂隙扩展的应力驱动机制

作者：王家臣; 王兆会 刊期：2018年第09期

为探究采动应力场作用下顶煤裂隙场发育特征,采用室内实验、数值模拟、理论分析和现场实测等方法对综放开采顶煤裂隙场扩展的应力驱动机制进行了分析。顶煤冒放性同采动裂隙发育程度呈正相关,推导出顶煤裂隙发生I,II和I-II型扩展的应力场条件和优势扩展裂隙角确定方法,顶煤裂隙扩展与否和扩展类型受到主应力大小和主方向的影响;煤层回采后,顶煤...

冲击载荷作用下锚固围岩损伤破坏机制

作者：吴拥政; 陈金宇; 焦建康; 郑仰发; 何杰 刊期：2018年第09期

为研究冲击地压巷道锚固围岩损伤破坏特征,以实际发生冲击失稳的巷道为例,分析了冲击载荷作用下锚固围岩动载响应特征,现场测试了冲击载荷作用后围岩损伤、锚固界面损伤及锚固性能,对比分析了冲击载荷前后锚杆力学性能。研究结果表明:冲击载荷作用下,巷道锚固围岩和锚杆与锚索受反复压拉压作用,导致锚固系统锚固性能降低与失效;冲击载荷作用后,...

特厚煤层开采远场覆岩结构失稳机理

作者：于斌; 朱卫兵; 李竹; 高瑞; 刘锦荣 刊期：2018年第09期

针对大同矿区石炭系特厚煤层综放工作面周期性发生液压支架立柱大幅下缩甚至压死支架的工程技术难题,采用理论分析与现场实测的方法,研究特厚煤层开采远场覆岩结构失稳机理。提出了远场“三角板”结构运动影响特厚煤层开采工作面矿压的理念,建立了远场关键层“横O-X”破断形成的“三角板”结构力学模型,确定了该“三角板”结构滑落失稳和回转变...

Mohr-Coulomb准则下倾斜矿柱稳定性的安全系数法

作者：罗斌玉; 叶义成; 李玉飞; 罗甲渊; 陈虎 刊期：2018年第09期

地下矿床开采中,矿柱的稳定是矿床安全高效开采的基础,是采场作业人员的安全保障。以弹性力学理论为基础,分析正应力和剪应力共同作用下倾斜矿柱的受力状态,应用图解法绘制出表征矿柱应力状态的应力圆。根据应力圆与Mohr-Coulomb强度包络线之间的关系,建立了考虑矿体倾角及矿柱受正、剪应力共同作用下矿柱的安全系数解析式。应用该安全系数解析...

露天开采对环境的扰动行为及其控制技术

作者：田会; 王忠鑫 刊期：2018年第09期

阐述了露天开采产生环境扰动的概念,基于扰动对象和矿田开发阶段确定了扰动行为的分类方法,提出了扰动行为具有自恢复性、过程性和可控性等特征。创建了扰动行为的管理控制理论,其基本原理是将露天矿区的环境背景值作为基准值,以露天矿开采后恢复原始环境为最低控制目标,对扰动行为实施全生命周期的动态管理与控制,确保露天矿开采后的周边环境恢...

基于多目标规划的抛掷爆破台阶参数优化

作者：肖双双; 丁小华; 马力 刊期：2018年第09期

为了优化确定抛掷爆破台阶参数,采用回归分析等方法,构建了抛掷爆破台阶参数与采剥费用之间的关系模型,并从地质资源条件、设备线性尺寸、生产作业条件等方面提出了抛掷爆破台阶参数的约束条件,建立了抛掷爆破台阶参数多目标优化模型,提出了基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化模型求解方法。通过工程实例计算,得出以下结...

晋城无烟煤结构面剪切参数的试验测定与估算方法

作者：赵科; 康红普; 王晓卿; 孙志勇 刊期：2018年第09期

为研究晋城无烟煤的煤体结构面剪切强度及相关参数,通过对取自寺河煤矿3号煤层的含结构面煤体试样进行不同法向应力下的直剪试验,并对结构面形貌进行三维摄影测量,得到了剪切强度的试验值及估算值。试验结果表明:在低法向应力水平下,煤体结构面的法向刚度取值为13.0~39.2GPa/cm,剪切刚度取值为3.1~26.6GPa/cm,中等法向应力水平下,煤体结构面的法...

循环荷载作用下冻结灰砂岩强度特征与弹性模量演化规律

作者：李涛; 马永君; 刘波; 盛海龙; 贺鹏 刊期：2018年第09期

针对典型中生代富水弱胶结地层中的灰砂岩,利用TDW-200冻土三轴试验机对冻结饱水灰砂岩进行常规三轴压缩试验和循环加卸载试验,分析不同围压条件下的强度特征,重点研究了循环加卸载作用下冻结灰砂岩弹性模量的演化规律。试验结果表明:循环加卸载时,在低围压下峰值强度有所增加,而在高围压下峰值强度有“弱化”的现象;冻结灰砂岩试样加卸载全过程...

饱和水弱胶结砂岩剪切断裂面形貌特征及破坏机理

作者：宋朝阳; 纪洪广; 刘志强; 谭杰 刊期：2018年第09期

剪切破坏断面是弱胶结砂岩在破坏过程中断裂后所形成相匹配的表面,断面形貌特征根据受力方式和饱水条件的不同形成差异显著。利用3D激光扫描对剪切破坏断面进行精确测量,结合地理信息系统(GIS)技术对不同受力方式和饱水条件下的破坏断面形貌进行三维可视化处理和定量分析,并采用扫描电镜从细观角度对产生的断面形貌特征差异及其破坏机理进行研究...

南芬露天矿绿泥角闪岩吸水及强度软化规律

作者：张秀莲; 韩宗芳; 韩文帅; 何满潮; 陶志刚; 谷明 刊期：2018年第09期

研究表明降雨是诱发矿山边坡失稳变形破坏的重要因素,主要通过降低潜在滑动面(带)岩体强度诱发滑坡。国内外学者对南芬露天铁矿下盘滑坡机理和稳定性评价开展了大量研究,取得了丰富的研究成果。然而,所有研究成果证明该边坡潜在滑动面(带)岩体吸水性较弱,水通过何种途径影响边坡稳定性机理不清晰。采用自主研发的“软岩气态水吸附智能测试系统”...

钢管混凝土圆弧拱跨中与拱脚滑移性能的研究

作者：单仁亮; 张晓楠; 张磊; 白瑶; 张浩琛; 孙嵩; 陈宇翔 刊期：2018年第09期

通过对6点均布加载条件下钢管混凝土圆弧拱跨中位置处位移和拱脚不同滑移量的监测,以及对钢管外壁和内部核心混凝土的应变、极限承载能力进行分析,同时通过内嵌一种无厚度黏聚力黏结单元的ABAQUS大型有限元软件建立混凝土损伤模型,对圆弧拱抗弯过程进行全过程仿真三维数值模拟分析,较为准确的展示钢管核心混凝土受压破坏过程。实验和模拟分析结...

新浇混凝土爆破振动损伤累积规律模拟试验研究

作者：褚怀保; 杨小林; 叶红宇; 吴礼报; 余永强 刊期：2018年第09期

针对新浇混凝土振动损伤累积问题,利用振动试验系统开展了新浇混凝土爆破振动损伤累积模拟试验,并进行了受振混凝土强度与耐久性检测试验。结果表明:新浇混凝土振动损伤值累积过程可分为降低、快速增长和基本稳定3个阶段,且累积损伤值随着振动速度的增大而增大。振动速度v≤1.0cm/s时,超声波波速发展经历快速增长、缓慢增长和稳定3个阶段,最大波...

CH4,CO2和N2多组分气体在煤分子中吸附热力学特性的分子模拟

作者：李树刚; 白杨; 林海飞; 严敏; 龙航 刊期：2018年第09期

煤层吸附He,CH4和CO2过程中的变形特性

作者：张遵国; 齐庆杰; 曹树刚; 郭平 刊期：2018年第09期

为深入研究煤层吸附气体过程中的变形特性,开展了He,CH4,CO2三种气体作用下的煤层吸附变形实验,同步测试煤样在CH4,CO2气氛下的气体吸附量,探讨了煤样等温吸附变形机理,建立了综合考虑吸附态气体和游离态气体作用的煤等温吸附变形模型。结果表明,He作用下煤样产生压缩变形,应变曲线可分为孔隙压密和线弹性变形两个阶段;CH4和CO2气氛下煤样吸附变...