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相似文献
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1.
为获得煤层注水对煤与瓦斯突出弱化的影响规律,以阜新孙家湾煤矿埋深1100m突出煤层为研究对象,建立了煤与瓦斯突出能量转化模型,并利用自主研发的煤与瓦斯突出模拟试验系统,进行了含水率对煤与瓦斯突出试验影响研究,分析了煤样含水率与临界孔隙压力、突出强度、能量转化率之间的关系。试验结果表明:孔隙压力是煤与瓦斯突出的主要动力源,煤样含水率与临界孔隙压力间呈指数关系递增。煤样含水率由0%增加到3%、6%时,相对突出强度分别降低了5.67%、1.2%,随煤样含水率增加,相对突出强度与绝对突出强度将逐渐降低。瓦斯内能是影响煤体突出能量大小的关键因素,与突出孕育和突出激发过程均密切相关。随含水率增加,突出孕育能量和突出激发能量均线性增加,但突出能量转化率线性减小,不易发生煤与瓦斯突出。  相似文献   

2.
煤与瓦斯突出的预测是煤矿安全工作的主要工作之一.本文通过建立煤与瓦斯突出的BP神经网络预测模型,对瓦斯矿井的工作面和区域进行突出危险性预测.根据本文的计算结果和实际情况的对比,BP神经网络预测模型在煤矿瓦斯突出预测方面有着一定的准确性,是可行的.  相似文献   

3.
煤与瓦斯突出的预测预报是煤矿瓦斯灾害研究的一个主要方面.多因素综合预测理论借助了当前最新的模糊数学理论,对瓦斯矿井的工作面和区域进行突出危险性预测,从而为预测和防治煤与瓦斯突出提供一条新的途径.根据本文的计算结果和实际情况的对比,多因素综合评价方法在煤矿瓦斯突出预测方面较为准确,是可行的.  相似文献   

4.
李素琴 《力学进展》1989,19(1):60-64
综述了西德预报和防护瓦斯-煤突出的技术进展,包括:对瓦斯-煤突出的认测量技术和预报方法的改进;有关防护的措施。  相似文献   

5.
根据有效应力原理,建立瓦斯压力和煤体变形之间的耦合关系. 在地应力和瓦斯压力的共同作用下,煤体发生弹脆性破坏,之后发展为层裂-粉化破坏,据此判断发生煤与瓦斯突出的危险性. 根据一维煤激波管瓦斯突出实验,结合一维混相流动模型,进行了数值验证,证实了模型的可靠性.  相似文献   

6.
吴财芳  秦勇  张许良 《力学学报》2005,13(2):263-268
论述了数量化理论及数量化理论Ⅲ的基本原理,提出了反应标度的概念和计算方法,扩展了原来反应取值的适用范围和科学性。以中马村矿区为研究实例,研究了影响煤与瓦斯突出的地质因素,并采用统计单元划分结合数量化理论Ⅲ的方法,从11个地质因素中筛选出8个瓦斯突出预测敏感地质指标,并据此对中马村矿已采区进行了瓦斯地质区划。实践表明:将数量化理论Ⅲ应用于瓦斯地质学是可行的,为瓦斯突出预测敏感地质指标的筛选提供了新的思路。  相似文献   

7.
煤与瓦斯突出的一维流动模型和启动判据   总被引:1,自引:0,他引:1  
俞善炳 《力学学报》1992,24(4):418-431
本文将煤与瓦斯突出这一现象和因素模化,建立了研究机理的一维流动模型,给出了基本方程和突出基本准则——破碎起动准则。在这理想模型中,开挖前的围压作为煤体受载因素影响破碎起动从而影响流场,流场与应力场则解耦,可独立地研究流场,研究瓦斯渗流,煤的破碎起动及随后的两相流与纯气相流。 掘进是外加扰动,使渗流相对加剧,是启动突出的基本因素。讨论恒速掘进下的渗流过程,从渐近解——恒稳渗出解给出启动判据,分别表示成:可能条件——地应力条件;孕育条件——掘进条件或瓦斯条件;触发条件——渗出速度条件。  相似文献   

8.
煤在瓦斯一维渗流作用下的初次破坏   总被引:10,自引:0,他引:10  
作者观察了煤在瓦斯一维渗流作用下的初次破坏,发现破坏煤体呈球冠状;临界破坏瓦斯超压取决于卸载条件,煤型的强度、半径和长度,以及煤型所受的侧压,但与瓦斯吸附特性无关。对实验例进行了数值分析,结果表明煤体的破坏属于拉伸破坏;卸载速率的增高,侧向围压的减小与煤型几何半径的增大将使得煤体在瓦斯渗流作用下更易于破坏。  相似文献   

9.
为得出含瓦斯煤体的冲击力学特性,采用类单轴压缩试验方法,对吸附瓦斯压力在0 MPa, 2 MPa, 4 MPa, 6 MPa等情况下的煤样力学特性进行了研究。研究得出:随着吸附瓦斯压力的增大,煤样的抗压强度、弹性模量、冲击能指数均近似线性降低,峰值应变近似线性增大。随着吸附瓦斯压力的增大,煤体的破坏类型由脆性向延性破坏转变,破坏的分选性增强。吸附瓦斯的作用加速了煤体失稳破坏的进程,并使煤岩瓦斯动力灾害类型呈现由冲击地压主导型向煤与瓦斯突出主导型转变的趋势。  相似文献   

10.
为得出含瓦斯煤体的冲击力学特性,采用类单轴压缩试验方法,对吸附瓦斯压力在0 MPa,2 MPa,4 MPa, 6 MPa等情况下的煤样力学特性进行了研究。研究得出:随着吸附瓦斯压力的增大,煤样的抗压强度、弹性模量、冲击能指数均近似线性降低,峰值应变近似线性增大。随着吸附瓦斯压力的增大,煤体的破坏类型由脆性向延性破坏转变,破坏的分选性增强。吸附瓦斯的作用加速了煤体失稳破坏的进程,并使煤岩瓦斯动力灾害类型呈现由冲击地压主导型向煤与瓦斯突出主导型转变的趋势。  相似文献   

11.
This paper establishes a one-dimensional model to analyse the mechanism of coal and gas bursts. It is found that the intrinsic factor governing bursts is the coupling of the initiation of the moving of coal fragments with the gas seepage. A typical (strong) burst can be treated as a steady advance process. The significant dimensionless parameters concerning bursts and an approximate burst criterion are given, and they are in good agreement with the statistics of field data. The project is supported by National Natural Science Foundation of China.  相似文献   

12.
针对高瓦斯煤层冲击地压问题,用解析方法得到冲击地压发生条件,分析了主要影响因素对满足冲击地压发生条件的临界塑性区半径和临界应力的影响规律.结合五龙矿开采实际情况对影响高瓦斯煤层冲击地压的煤的模量比、煤层瓦斯孔隙压力、支护应力和内摩擦角4个因素做了对比分析.研究发现:高瓦斯煤层在巷道掘进面附近由于存在开挖面空间效应,掘进面前方尚未开挖的煤体对巷道变形起到了限制作用,减少了冲击地压的发生,随着掘进面向前推进,后方一定距离范围内的巷道支护应力增大.随着瓦斯解吸渗流的进行,巷道壁处孔隙压力降低,巷道冲击地压危险性明显提高,此时提高支护应力,冲击危险性有所降低.高瓦斯煤层巷道发生冲击地压的临界塑性区半径和临界应力随模量比、瓦斯孔隙压力的增大而快速减小,随支护应力的增大而增大,临界塑性区半径随内摩擦角的增大而增大,临界应力与内摩擦角不是单调函数关系,存在一个极小值点,当内摩擦角小于此极小值时,临界应力随内摩擦角增大而减小;当内摩擦角大于此极小值时,临界应力随内摩擦角增大而增大.  相似文献   

13.
煤炭是我国的主体能源, 煤矿井下冲击地压、煤与瓦斯突出等灾害的频繁严重影响煤炭的安全生产. 煤体是典型的混合物, 其内部不同组分的力学性质差异较大, 使其在外部扰动的作用下容易产生内部应力集中, 导致煤体的失稳、破坏, 形成煤矿动力灾害. 本文以非均质煤体为研究对象, 利用微焦CT、扫描电子显微镜和纳?微米压入实验, 研究了煤体微纳尺度的非均质结构和力学性质, 实验研究结果表明: 煤体是有机物和多种矿物组成的混合物, 矿物以点填充、丝状填充和条带状侵入等结构存在于煤体有机物中, 不同的矿物填充或侵入区域中矿物含量和结构具有差异, 这导致煤体微纳尺度的物理力学性质具有非均质性; 纳米尺度压入实验可以捕捉矿物在有机物中的填充或侵入结构, 测量煤体混合物中矿物和有机物单组分的力学参数, 识别两者力学性质的巨大差异; 微米尺度的压入实验可以表征煤体混合物整体的力学性质, 矿物填充量越多, 煤体混合物的力学性质越强, 同时煤体混合物微观尺度的破裂模式会受到矿物填充结构的影响. 研究结果揭示了煤体微观结构和力学性质的非均质特征, 探讨了煤体混合物的非均质结构可能引起的脆性破坏, 为煤矿井下冲击地压和煤与瓦斯突出等动力灾害的预测与防治提供了理论基础.   相似文献   

14.
Strain bursts are often observed during compression tests of single crystal micropillars. In this work, we formulate a new continuum model that accounts for the strain bursts within the framework of crystal plasticity. The strain bursts are separated from the loading stage (nearly elastic loading) by introducing a dimensionless constant in the continuum model, and are detected by load serrations. The boundary conditions in the context of micropillar compression are studied and they are shown to be changing and unpredictable as plastic deformation proceeds. To evaluate the validity of our model, finite element simulations of the uniaxial compression tests on nickel micropillars are performed. Our simulations produce clearly visible strain bursts during the plastic flow and the produced intermittent flows are comparable with the experimental observations. For the bulk crystal, a series of strain bursts is identified in the course of plastic flow, despite an apparently smooth stress–strain response. We also show that the intermittent flow is intensified in the micrometer-scale due to both increasing numbers of the successive strain bursts and increasing amplitude of the strain burst, when the specimen size decreases. Finally, we show that the occurrences of the strain bursts are always associated with negative values of the second-order work.  相似文献   

15.
Episodic or compound bursting arises from a transition between a burst episode composed of a long burst and several short bursts and a relatively long subthreshold oscillation in this work. The minimal and generic phantom bursting model proposed by Bertram et al. is employed to produce compound bursting of a single pancreatic ??-cell and compound bursting synchronization with antiphase spikes of two electrical coupling pancreatic ??-cells. Two different fast/slow analysis for the moderate and the slower slow variables in three-dimensional spaces are combined to highlight better how these two slow variables with different time scales commonly or separately result in complex dynamic of the compound bursting of both the single ??-cell and the two electrical coupling ??-cells. For the compound bursting synchronization with antiphase spikes, we reveal how varying coupling strength leads to a change of the number of short bursts within the burst episode for different types of compound bursting.  相似文献   

16.
壁面加热湍流相干结构的实验研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
姜楠  王玉春  刘欣 《实验力学》2001,16(2):127-134
用热线风速仪测量了风洞中壁面加热平板湍流边界层不同法向位置的流向脉动速度,用条件采样方法中的m-u-level法和VITA法研究了壁面加热对壁湍流相干结构猝发条件平均波形的影响,发现壁面另热能够提高猝发强度,缩短喷射时间,使一次猝发中出现多次喷射事件的现象明显增多,增强猝发的间歇性。  相似文献   

17.
Systematic experimental investigations have demonstrated that the plastic deformation of micropillar proceeds through a sequence of intermittent bursts, the sizes of which follow power-law statistics. In this study, a stochastic model based on the power-law distribution of burst size is formulated in the framework of crystal plasticity in order to investigate the temporal aspects of flow intermittency in micropillar compression. A Monte Carlo simulation scheme is developed to determine the burst size when a burst activity is captured. This burst size is considered as the displacement boundary condition of burst deformation. Three-dimensional finite element analysis of the model is performed and its predictions are validated by comparison with results from both micro-compression experiments and simulation tests of bulk crystals using the classic crystal plasticity finite element method (CPFEM). The model provides a reasonable prediction of stress–strain responses both at the macroscopic and microscopic scales. Finally, the capability of this model is shown with applications to the intermittent plastic deformation in micropillar compressions, in particular for their burst time durations and burst velocities. The results from such stochastic finite element analysis are shown to be consistent with earlier experimental findings and results of mean-field theory.  相似文献   

18.
汪琦  唐义彬  李忠 《力学学报》2006,14(2):276-280
根据在浙江苍岭隧道施工中发生的岩爆,通过现场地质观测资料,具体地分析了其形成的规模、位置、诱发因素以及地质条件,从地质工程的角度,对岩爆发生地段隧道的岩石组成、地质构造、地应力特征以及地下水情况进行了探讨,发现在苍岭隧道施工中发生岩爆的岩石具有岩体结构面发育适中、弹性模量大、P波波速高、地质构造简单、现代水平构造应力强且主压应力轴σ1大角度相交于隧道中轴线和地下水不发育的特征,并在此基础上,提出了掌子面喷水、布设释放地应力锚杆、减少隧道壁聚能结构等有效的岩爆防治措施。  相似文献   

19.
深部高地应力下岩石力学行为研究进展   总被引:126,自引:0,他引:126  
越来越多的煤矿和金属矿进入深部开采.随着开采深度的增加,一系列工程灾害 如岩爆、煤与瓦斯突出、顶板垮落、底板突水等日益严重,且深部开采中巷道与采场的维 护理论也与浅部有十分明显的区别.人们认识到这种差别的根源在于岩石所处的赋存环境 上的差异,深部与浅部在赋存环境上的差别是所谓``三高'即高地应力、高地温和高孔隙 水压,尤其是高地应力条件下岩石表现出十分特殊的力学行为.简要介绍了深部开采 现状、深部开采面临的技术难题以及深部岩体所处的高地应力环境,在此基础上,综述了 深部高地应力条件下有关岩石力学性质的研究进展,包括高应力条件下岩石的脆-延转化特 性、岩石的流变特性、岩石的强度特征、岩石的破坏特征尤其是岩爆等.文章最后指出深 部条件下热-水-力耦合模型是一个值得关注的研究方向.  相似文献   

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