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煤层稳定性模糊模式识别评价方法
煤层稳定性 模糊模式识别 量化评价
2014/3/24
基于模糊模式识别理论,研究了不同类型煤层稳定性的综合量化评价方法。在分析煤层稳定性关键影响因素的基础上,确定了煤层稳定性评价的特征因子,构建了不同类型煤层的模糊评价语言模式及其隶属函数,提出了煤层稳定性模糊模式识别评价方法。通过实例评价,验证了该方法的可行性,结果表明,该方法可实现对煤层稳定类型的定量划分和归属判定,可为煤层的可采性分析、开采安全性评价以及采煤方法的选择提供依据。
利用显微CT技术对重庆市中梁山南矿构造煤的渗流孔进行了精细定量表征。研究发现：构造煤孔隙直径一般小于10 μm，但不同类型构造煤的孔隙分布特征有着明显差别。随着构造变形的增强，煤的孔隙数量、面孔隙度逐渐增大。原生-碎裂煤的孔隙以原生孔为主；碎裂煤脆性破坏加剧，角砾孔增加；碎粒煤碎粒孔和微裂隙发育，平均孔径加大；鳞片煤受到强烈剪切作用，煤颗粒在脆性破碎的基础上，同时具有韧性变形特征，包括局部揉皱和粉...
详细介绍了μ225 kV微焦点显微CT试验系统的结构及功能，该试验系统的焦点尺寸＜3 μm，分辨率达到0.5 μm，密度分辨率达到0.3%，是目前国内较为先进的显微CT系统，为岩石的微细观研究提供了先进的试验设备。利用该试验系统详细地研究了煤岩在不同温度下孔隙裂隙结构的演化发展过程，研究结果表明：无烟煤在常温~600 ℃的热解过程中，孔隙结构参数先增加后减小，100～200 ℃孔隙结构变化最剧烈，...
岩石中三维单裂隙扩展过程的试验研究和数值模拟
三维单裂隙 裂隙扩展试验 弹脆性本构 数值模拟
2013/4/22
采用一种新型的透明性和脆性度良好的非饱和树脂材料，制作了一组含有不同倾角椭圆形三维内置单裂隙的试样。研究了单轴压缩条件下单裂隙的扩展与贯通过程，分析探讨其产生的条件和机理。试验结果表明：三维单裂隙试件破坏过程大致经历4个阶段。三维单裂隙的断裂比二维断裂复杂得多，产生多种不同形态的裂纹，如鱼鳍状裂纹、花瓣形裂纹等。在FLAC 3D软件框架内还建立了一种新的弹脆性破坏本构关系和分析法，并采用超细单元划...
锚杆预紧力对节理岩体抗剪性能影响的试验研究
锚杆预紧力 节理岩体 抗剪性能 裂纹扩展
2013/4/22
利用配置的混凝土块体模拟围岩，采用节理直剪的方式，研究了40，80 kN两种预紧力下锚杆对节理岩体抗剪性能的影响。研究结果表明：随着预紧力的提高，锚固节理岩体的初期剪切刚度提高，对于抑制围岩的初期变形，提升锚杆支护效能有重要作用；随着预紧力提高，锚固节理岩体的变形呈阶段性特征，表现为急增阻、缓增阻和降阻3个阶段；井下试验结果表明，提高预紧力，锚杆的工作阻力得到提升，高预紧力全长锚固锚杆支护系统对于...
斜交断层作用下露天矿逆倾边坡破坏模式及稳定性
破坏模式 边坡稳定性 三维滑体
2014/3/26
针对斜交断层对逆倾边坡稳定性的影响,基于岩体结构控制论,结合平庄西露天矿工程,分析了在斜交断层作用下逆倾边坡破坏模式及滑坡机理,通过AutoCAD、ANSYS、3Dslope软件,建立三维边坡模型,计算边坡安全系数。计算结果表明:断层影响区的三维滑坡模式为沿断层面、侧界面和弱层面的楔体滑动,从而明确了三维滑体的最危险空间形态;通过计算不同侧界面位置下的安全系数,得出了斜交断层对边坡的影响范围;根据...
岩石脆性临界破坏视电阻率变化与应力比
岩石 视电阻率 应力比 重整化群
2013/4/22
针对岩体破坏过程中电阻率变化问题，分析了岩石受载变形破坏过程中电阻率的演化规律，利用重整化群理论并结合岩石压缩破坏试验，研究分析岩石电阻率变化与岩石变形破坏演化阶段之间的关系，在此基础上推导出了受载条件下岩石破裂前电阻率突变所对应的应力和岩石峰值应力比值的表达式，实验室加载情况下其值大都在70%~80%，同时根据相关实验数据应力比均值约为75%，误差在±9%之内，验证了分析的合理性。
基于采动应力场与微震活动性的岩体稳定性分析
扰动应力场 数值模拟 微震活动 围岩稳定性
2013/4/22
为了研究采矿活动中的应力场、微震活动规律与围岩稳定性之间的关系，依托石人沟铁矿工程实例，详细分析该矿15号勘探线附近区域地下空区形成及露天坑内排过程中围岩体内部微破裂的产生、聚集及演化规律。利用有限元软件ANSYS建立力学模型，模拟不同采矿活动中的应力场分布。然后通过对比同一时期应力场与微震事件分布状态揭示应力场与微震活动性之间的关系：应力状态的改变会诱发岩体内部微破裂（微震活动性）的产生，应力集...
中国煤矿水文地质类型划分与特征分析
煤矿 水文地质类型划分 矿井水害 聚煤区
2013/12/5
为了落实《煤矿防治水规定》与《煤矿安全规程》之要求，根据全国26个省（区、市）调查数据与信息，经过系统地统计和分析，笔者总结提出了我国煤矿水文地质类型划分的基本状况和特征，并从煤矿数量、涌水量、富水系数、类型复杂程度、专门防治水机构、从业技术人员、持证探放水工和专用探放水钻机等方面，分析了全国和各省市区煤矿的基本特点、成立、配备与保障情况，剖析了我国四大主要聚煤区的煤矿水文地质类型特点、面临的主要...
鄂尔多斯盆地东南缘地应力、储层压力及其耦合关系
鄂尔多斯盆地东南缘 地应力 煤储层压力 耦合关系
2013/4/22
采用水压致裂测量地应力方法，获得了鄂尔多斯盆地东南缘26口煤层气井地应力分布，通过统计分析，建立了二叠系山西组2煤储层地应力与煤层埋藏深度之间的相关关系和模型，揭示了现今地应力分布规律及受控机制。研究结果表明，本区二叠系山西组2煤层破裂压力梯度、闭合压力梯度和煤储层压力梯度的平均值分别为 1.96，1.69，0.71 MPa/100 m。煤储层最大水平主应力、最小水平主应力和垂直主应力以及储层压力...
口泉断裂与同忻井田强矿压显现的关系
口泉断裂 活动性 地质动力环境 应力状态
2013/4/22
通过对口泉断裂的几何学、运动学和动力学的分析，确定了口泉断裂的活动特征和应力状态。在此基础上利用FLAC 3D 数值计算方法分析了口泉断裂两侧地块煤岩体的构造应力空间分布特征，并与同忻井田强矿压显现特征进行了对比分析。研究表明：口泉断裂在区域构造应力作用下活动性更强，更容易发生失稳；同忻井田位于口泉断裂活动性最强的中段，围岩及煤层中存在不均匀的、较高的构造应力，聚集了相对较高的弹性能量，决定了矿山...
为解决煤层底板突水预测预报评价难题，在煤层底板突水主控指标体系和脆弱性指数法提出的基础上，以峰峰九龙矿煤层底板突水为研究对象，分别应用新提出的基于GIS的ANN型、证据权型、Logistic回归型脆弱性指数法对该矿煤层底板突水进行了预测评价，并分别生成煤层底板突水脆弱性分区图，并对3种预测评价结果进行了详细对比和拟合分析，总结提出了3种预测评价方法的适用条件和他们各自的特点及优劣。
为了掌握破碎硐室内粉尘浓度的空间分布规律，获取通风除尘设计的合理参数，以西石门铁矿提升车间系统27号破碎硐室为研究背景，依据气固两相流理论，运用计算流体力学的离散相模型（DPM）对破碎硐室粉尘浓度进行数值模拟，并与现场实测的粉尘浓度分布情况进行对比分析，模拟结果与实测数据基本吻合。研究结果表明：硐室空间内破碎机及给矿机附近区域粉尘浓度较大，并以破碎机及给矿机为中心径向逐步降低；捕捉壁面条件下粉尘浓...
为了解决大断面全岩巷综掘工作面高浓度粉尘问题，结合大断面岩巷综掘工作面产尘特点，在对大断面岩巷综掘工作面综掘机截割破岩的过程分析后，利用Fluent软件，对大断面岩巷综掘工作面粉尘运动场进行数值模拟，并分析了粉尘运动规律及粉尘浓度分布情况，依据泡沫降尘原理，设计了大断面岩巷综掘工作面泡沫降尘工艺系统，并在淮北朱仙庄煤矿北翼胶带运输大巷大断面岩巷综掘工作面进行了现场应用。结果表明，综掘岩尘主要集中在...