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快速非线性仿真法在开关磁阻电机等效磁网络模型中的应用
1
作者 国臻 白保东 《电工技术》 2003年第11期55-56,共2页
针对开关磁阻电机的双凸极结构特点和严重的磁路饱和现象,提出了一种等效磁网络模型和快速非线性仿真法相结合的方法,实现了开关磁阻电机性能计算的准确性和快速性的协调统一,既建立了准确的数学模型,又实现了运行性能的快速仿真,为开... 针对开关磁阻电机的双凸极结构特点和严重的磁路饱和现象,提出了一种等效磁网络模型和快速非线性仿真法相结合的方法,实现了开关磁阻电机性能计算的准确性和快速性的协调统一,既建立了准确的数学模型,又实现了运行性能的快速仿真,为开关磁阻电机的优化设计奠定了基础。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 等效磁网络模型 快速非线性仿真法 非线性磁参数法 磁化曲线
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矿震监测定位系统的研究及应用 被引量：108
2
作者 潘一山 赵扬锋 +2 位作者 官福海 李国臻 马植胜 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1002-1011,共10页
为确定矿震发生的时间、地点、震级,结合煤矿实际情况,研制一套国内首台具有自主知识产权的矿区千米尺度破坏性矿震监测定位系统。该系统采用在矿区地面布置4个子台,子台由三分向加速度传感器组成,拾取振动波信号。为保证4个子台矿震数... 为确定矿震发生的时间、地点、震级,结合煤矿实际情况,研制一套国内首台具有自主知识产权的矿区千米尺度破坏性矿震监测定位系统。该系统采用在矿区地面布置4个子台,子台由三分向加速度传感器组成,拾取振动波信号。为保证4个子台矿震数据的时间精度,采用GPS网络授时作为时间基准,通过对振动波的频率、振幅等特征分析,对矿震波进行自动识别,排除放炮等振动信号。各子台矿震信号通过网络传输到中心测控机,中心测控机对各子台进行远程控制管理,监控各子台的工作状态。中心测控机对数据进行处理和分析,计算矿震发生时刻,通过振动波持续时间计算矿震震级,采用3种方法计算矿震发生位置。该系统可为矿井迅速准确组织救灾、减少损失提供依据。同时,通过对每天矿震发生的时间、次数、位置、震级进行统计分析,可对未来的矿震发生趋势进行预测。系统的运行情况表明,监测结果与实际矿震较吻合,定位结果小于规定的误差上限。 展开更多
关键词 采矿工程 矿震 监测 定位 GPS授时
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地下硐室岩爆的相似材料模拟试验研究 被引量：58
3
作者 潘一山 章梦涛 +1 位作者 王来贵 李国臻 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期49-56,共8页
提出了模拟岩爆的新的相似系数Ｅ／λ。指出不同Ｅ／λ的材料，可模拟不同类型、不同震级的岩爆。研制出了模拟岩爆的系列脆性破坏材料，可应用于不同模拟比例、不同类型和不同震级的岩爆模拟试验。对圆形硐室的岩爆进行了模拟试验研究... 提出了模拟岩爆的新的相似系数Ｅ／λ。指出不同Ｅ／λ的材料，可模拟不同类型、不同震级的岩爆。研制出了模拟岩爆的系列脆性破坏材料，可应用于不同模拟比例、不同类型和不同震级的岩爆模拟试验。对圆形硐室的岩爆进行了模拟试验研究，证明所研制的相似材料可行，试验还证明存在岩爆发生的临界荷载。 展开更多
关键词 相似材料 模拟试验 地下硐室 冲击地区 稳定性
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稳定性动力准则的圆形洞室岩爆分析 被引量：38
4
作者 潘一山 章梦涛 李国臻 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第5期59-66,共8页
本文根据一般稳定性理论,提出了洞室岩爆发生的扰动响应判别准则,得到了发生岩爆的洞室临界塑性区深度及临界作用应力。认为洞室失稳是其本身结构固有的性质,只要外界应力达到临界值,洞室就可能在扰动下失稳,并指出岩石弹性模量E和峰值... 本文根据一般稳定性理论,提出了洞室岩爆发生的扰动响应判别准则,得到了发生岩爆的洞室临界塑性区深度及临界作用应力。认为洞室失稳是其本身结构固有的性质,只要外界应力达到临界值,洞室就可能在扰动下失稳,并指出岩石弹性模量E和峰值后降模量λ之比E/λ是决定洞室稳定性的重要参数。 展开更多
关键词 圆形洞室 岩爆 分析 稳定性
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不同加载速率下煤岩单轴压缩电荷感应规律研究 被引量：48
5
作者 潘一山 唐治 +2 位作者 李忠华 朱丽媛 李国臻 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期1043-1048,共6页
利用自主研制的电荷感应仪,建立单轴压缩条件下煤岩电荷感应试验系统.研究了煤、花岗岩、砂岩在不同加载速率下的电荷感应规律.试验结果表明:煤岩电荷感应最大值在应力达到极限强度前出现,且随加载速率增加,电荷最大值比应力极限强度提... 利用自主研制的电荷感应仪,建立单轴压缩条件下煤岩电荷感应试验系统.研究了煤、花岗岩、砂岩在不同加载速率下的电荷感应规律.试验结果表明:煤岩电荷感应最大值在应力达到极限强度前出现,且随加载速率增加,电荷最大值比应力极限强度提前出现时间有减短趋势.不同性质煤岩体,电荷感应最大值有较大区别,花岗岩电荷最大值大于煤电荷最大值,煤电荷最大值大于砂岩电荷最大值.当应力较小时,煤岩只产生微量的电荷信号,当应力达到煤岩极限应力的90%左右时产生大量的电荷信号,说明煤岩电荷感应存在应力阈值.因此,电荷感应方法作为预测预报动力灾害是可行的,值得深入研究. 展开更多
关键词 煤岩 电荷感应 应力阈值 特征规律 加载速率
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洞室岩爆的尖角型突变模型 被引量：27
6
作者 潘一山 章梦涛 李国臻 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1994年第10期893-900,共8页
本文采用了突变理论中的尖角型突变模型，研究了圆形洞室岩爆发生的物理过程。不仅更加深刻认识了洞室岩爆的失稳本质，而且得到了在岩爆工程治理中有价值的临界洞室塑性区深度，还给出了岩爆发生后洞室周边的突跳收敛和所释放出来的能... 本文采用了突变理论中的尖角型突变模型，研究了圆形洞室岩爆发生的物理过程。不仅更加深刻认识了洞室岩爆的失稳本质，而且得到了在岩爆工程治理中有价值的临界洞室塑性区深度，还给出了岩爆发生后洞室周边的突跳收敛和所释放出来的能量，同时，探讨了各种岩石力学参数对岩爆发生的影响。 展开更多
关键词 岩爆 突变模型 峒室 尖角型
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巷道防冲液压支架研究及应用 被引量：44
7
作者 潘一山 肖永惠 李国臻 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期90-99,共10页
针对现有巷道支护难以抵抗冲击地压产生的强震强冲作用从而造成支护失效、巷道垮塌及人员伤亡这一难题,基于巷道围岩-支护系统的静力学与动力学理论分析,提出了防冲支护设计的6项原则,即让位阻力可变原则、让位位移可变原则、让位刚度... 针对现有巷道支护难以抵抗冲击地压产生的强震强冲作用从而造成支护失效、巷道垮塌及人员伤亡这一难题,基于巷道围岩-支护系统的静力学与动力学理论分析,提出了防冲支护设计的6项原则,即让位阻力可变原则、让位位移可变原则、让位刚度可变原则、让位频率可变原则、让位速度可变原则和让位能量可变原则。研制了具有吸能功能的巷道防冲液压支架,通过实验室试验对支架防冲装置中的诱导式预折纹构件进行了吸能特性研究,得到:单节防冲构件平均让位阻力1820 kN,让位位移100 mm,让位刚度和频率为0,让位速度为2.3 m/s,让位吸能为182 kJ;双节防冲构件平均让位阻力为2010 kN,让位位移为200 mm,让位刚度和频率为0,让位速度为2.2 m/s,让位吸能为402 kJ,2种构件的实验结果都达到防冲液压支架的技术参数要求。进一步,对防冲液压支架在耿村煤矿井下的支护状态与吸能防冲效果进行了监测与分析,发现:防冲液压支架在M L3.0级强震过程中让位最大达16 cm,发挥了预期的吸能防冲作用,同时间接地证明了防冲支护设计原则的合理性。 展开更多
关键词 冲击地压 防冲支护 防冲液压支架 防冲设计
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岩石变形破裂过程中电荷感应信号的检测 被引量：38
8
作者 赵扬锋 潘一山 +2 位作者 李国臻 任伟杰 罗浩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第3期252-256,共5页
设计了采用非接触方式、高放大倍数、高效率的电荷传感器,并给出了电荷传感器的设计原理和技术指标。利用研制的电荷传感器对岩石变形破裂过程中产生的电荷感应信号进行了检测试验。结果表明,岩石在变形破裂过程中会产生电荷感应信号,... 设计了采用非接触方式、高放大倍数、高效率的电荷传感器,并给出了电荷传感器的设计原理和技术指标。利用研制的电荷传感器对岩石变形破裂过程中产生的电荷感应信号进行了检测试验。结果表明,岩石在变形破裂过程中会产生电荷感应信号,并能够被研制的电荷传感器检测到;电荷感应信号是瞬时脉冲的;随着加载应力水平的增加,电荷感应信号强度增强,在峰值应力前,电荷感应信号强度达到最大值;在破裂面接收到的电荷感应信号较强,主破裂面接收到的信号最强,因而电荷的产生和岩石的破裂有很大的关系。作为正在探索的检测岩石破坏过程的手段之一,电荷感应方法应是一种很具潜力的方法,值得深入研究。 展开更多
关键词 岩石破裂变形 电荷感应 传感器 信号测量
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冲击地压预测的电荷感应技术及其应用 被引量：36
9
作者 潘一山 赵扬锋 李国臻 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期3988-3993,共6页
利用建立的煤岩电荷感应试验系统,研究煤岩变形破裂过程的电荷感应规律;利用研制的电荷感应仪对矿井进行现场测试。试验研究表明,煤岩在变形破裂过程中有电荷感应信号产生,煤岩体中应力越高,变形破裂过程越强烈,产生的电荷感应信号越强... 利用建立的煤岩电荷感应试验系统,研究煤岩变形破裂过程的电荷感应规律;利用研制的电荷感应仪对矿井进行现场测试。试验研究表明,煤岩在变形破裂过程中有电荷感应信号产生,煤岩体中应力越高,变形破裂过程越强烈,产生的电荷感应信号越强;在临近峰值应力前电荷感应信号最强,在煤岩体破坏后也有较强的电荷感应信号产生;抗压强度越高的煤样,电荷感应信号也越强,信号越丰富,持续时间越长。煤岩体变形破裂过程中产生电荷的主要原因是微破裂导致裂隙尖端电荷分离和摩擦作用。现场实践表明,测得的电荷感应值与煤体所处的应力水平是有一定关系的。在工作面平稳时期,测得的电荷感应幅值较小,而在发生冲击现象时测得的电荷感应幅值较大。利用电荷感应方法能够预测冲击危险的发生,但尚处于试验阶段,电荷感应预测技术还需要在现场不断验证和完善,以期最终为矿井冲击地压等煤岩动力灾害的非接触预测预报提供可靠的技术支持。 展开更多
关键词 采矿工程 电荷感应 冲击地压 变形及破裂 危险预测
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煤矿冲击地压与冒顶复合灾害研究 被引量：27
10
作者 潘一山 代连朋 +1 位作者 李国臻 李忠华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期112-122,共11页
随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新... 随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新灾害类型。在总结山东、山西和新疆矿区典型巷道冲击致顶板(顶煤)动力灾害特征的基础上,提出了深部巷道冲击地压与冒顶复合灾害的概念、机理与分类,指出复合灾害机理关键点在于揭示巷道整体系统和破碎区子系统的稳定原理及其2者间的相互影响。建立了巷道发生复合灾害的力学模型,根据扰动响应失稳判据,提出并得到了巷道发生复合灾害的临界应力Pcr、临界软化区半径ρ_(cr)和最大容许采扰应力增量σ_(max),厘清了灾害发生的主控因素,分析了煤岩冲击倾向指数K、支护强度ps、巷道半径ρ_(0)、煤岩强度σ_(c)等对灾害发生的影响规律,同时阐明了围岩塑性软化、破碎深度随地应力增加的发育规律。研究结果表明,破碎发育巷道的动力失稳主体为弹性区、软化区与破碎区构成的不稳定系统,垮落主体为破碎区;稳定的破碎区提升了巷道冲击启动临界值,使其启动难度增大,但破碎区的发育又易引起顶煤垮落;巷道稳定支护是解决复合灾害的关键,科学合理支护既能有效调控围岩破碎防冒,又能提升冲击启动临界值。通过理论研究,揭示了巷道冲击地压与冒顶复合灾害的发生机理,阐明了巷道软化与破碎区及其稳控支护对深部破碎发育巷道动力灾害防治的重要性。 展开更多
关键词 冲击地压 复合灾害 巷道冒顶 深部开采 煤层巷道 扰动失稳
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煤矿深井动力灾害电荷辐射特征及应用 被引量：24
11
作者 潘一山 徐连满 +3 位作者 李国臻 曾祥华 李忠华 宋艳芳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1619-1625,共7页
煤矿深井冲击地压和煤与瓦斯突出等动力灾害的发生频率及强度不断增加,且互为诱因、相互转化、致灾机制更加复杂,使得监测预警和防治工作更加困难。准确预测动力灾害的类型与等级,是防治动力灾害的必要前提。动力灾害孕育过程中,煤岩变... 煤矿深井冲击地压和煤与瓦斯突出等动力灾害的发生频率及强度不断增加,且互为诱因、相互转化、致灾机制更加复杂,使得监测预警和防治工作更加困难。准确预测动力灾害的类型与等级,是防治动力灾害的必要前提。动力灾害孕育过程中,煤岩变形破裂与瓦斯运移产生大量煤岩电荷,研究不同类型动力灾害孕育过程中电荷辐射信息的特征及变化规律,是利用煤岩电荷辐射法进行冲击地压等动力灾害准确预测前提。应用煤岩电荷监测系统,测试回采过程中工作面前方巷道煤岩体的电荷辐射信号,并对动力灾害孕育过程中电荷辐射的变化规律和特征进行研究。结果表明:工作面正常工作时期,电荷信号平稳且较小,动力灾害发生前,电荷信号有明显的异常前兆,且对于不同形式的动力灾害,电荷信号特征有显著的区别。煤与瓦斯突出孕育过程中,电荷最大值增大且有较大幅度的波动,电荷最小值基本为0;冲击地压孕育过程中,电荷最大值与最小值基本一致,在一个较高水平平稳变化,无明显波动现象;复合型动力灾害孕育过程中,电荷辐射最大值在一个较高的水平呈较大幅度波动变化,电荷辐射最小值在一个较高的水平比较平稳的变化,呈现突出和冲击信号的共同特征。因此,煤岩电荷辐射技术不但可用于预测煤岩动力灾害危险性,并可判断灾害类型,进而采取相应的防治措施,对改变我国煤矿安全状况有重要意义。 展开更多
关键词 采矿工程 动力灾害预测 煤体电荷 冲击地压 煤与瓦斯突出
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钻杆扭矩法预测冲击地压的研究 被引量：22
12
作者 徐连满 李祁 +3 位作者 潘一山 李忠华 李国臻 马箫 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期251-256,共6页
钻杆扭矩法是通过测试钻孔过程中钻机对钻杆输出扭矩的大小来判断煤矿冲击地压危险性的方法,具备许多传统方法不可替代的优点,是一种很有发展的预测预报方法。该文建立了钻屑过程中钻杆的力学模型,得出钻杆扭矩与煤体应力、煤体性质及... 钻杆扭矩法是通过测试钻孔过程中钻机对钻杆输出扭矩的大小来判断煤矿冲击地压危险性的方法,具备许多传统方法不可替代的优点,是一种很有发展的预测预报方法。该文建立了钻屑过程中钻杆的力学模型,得出钻杆扭矩与煤体应力、煤体性质及钻进速度的关系,分析表明:钻屑过程中,煤体应力增大时,钻杆扭矩增大,钻屑推进力减小;钻屑推进速度增加时,钻杆扭矩增加,钻屑推进力增大;煤体强度增大时,钻杆扭矩增加,钻屑推进力增大。利用钻杆扭矩测试装置,测试了不同煤体应力条件下钻屑扭矩的变化规律。理论和实验结果均表明:使用相同的钻机及钻具,按照指定速度对同一性质的煤层打钻时,钻杆扭矩随着煤体应力的增大而增大,钻杆扭矩变化规律与煤体应力及钻屑量具有较好的一致性,通过测试钻杆扭矩的变化规律,得出钻孔处煤体应力场的分布化规律,进而预测煤层冲击危险性。研究结果为煤矿动力灾害预测预报提供一定的理论与实验基础。 展开更多
关键词 冲击地压 钻杆扭矩 煤电钻 煤体应力 钻屑量
原文传递
矿山地震监测台站的空间分布研究与应用 被引量：19
13
作者 贾宝新 李国臻 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2045-2048,共4页
为了提高矿山地震定位精度,在分析定位误差产生原因的基础上,研究了矿震监测台站的空间分布,提出了台站空间分布准则。研究表明,定位误差主要来自于随机定位误差和系统偏差。在给定速度模型时,随机误差由地震波到时准确性和震中与观测... 为了提高矿山地震定位精度,在分析定位误差产生原因的基础上,研究了矿震监测台站的空间分布,提出了台站空间分布准则。研究表明,定位误差主要来自于随机定位误差和系统偏差。在给定速度模型时,随机误差由地震波到时准确性和震中与观测站间的几何图形来决定。通过在北京昊华能源有限公司木城涧煤矿的实际应用表明,该方法有效地提高了矿震定位的精度。 展开更多
关键词 矿震 监测台站 空间分布 定位 误差
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冲击地压与微震影响因素的关系研究 被引量：17
14
作者 尹万蕾 潘一山 +2 位作者 李忠华 阎海鹏 李国臻 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期109-114,共6页
矿震的发生受多个因素耦合控制。为研究不同诱因条件下矿震分布对冲击地压的影响,基于反演计算推导,得到走时与临界距离公式,并借助微震检测手段,结合现场开采实际,从关键层运动、回采速度的稳定性的角度分析矿震发生机制与分布。研究发... 矿震的发生受多个因素耦合控制。为研究不同诱因条件下矿震分布对冲击地压的影响,基于反演计算推导,得到走时与临界距离公式,并借助微震检测手段,结合现场开采实际,从关键层运动、回采速度的稳定性的角度分析矿震发生机制与分布。研究发现,矿震的发生可分为若干个活动周期,强矿震的发生均处在矿震活动周期内峰值位置;关键层处微震信号最为集中,信号首先于基本顶处集聚,后逐渐向关键层扩展,后再次于基本顶处集中显现;回采速度的变化能够引起突发性顶板垮落,加快回采速度,会造成工作面前方出现高应力集中区,且高应力集中区随工作面的推进逐步向工作面靠近;日进尺突然增加使里氏震级与频次的曲线出现较为强烈的波动。 展开更多
关键词 反演计算 冲击地压 微震 运动周期 关键层 回采速度
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大安山煤矿地应力测量及数值模拟分析 被引量：15
15
作者 潘一山 唐治 +3 位作者 阎海鹏 李国臻 李忠华 耿琳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期49-53,共5页
为弄清大安山煤矿矿区应力状态及分布特征,采用空心包体应力解除法进行地应力测量。结果表明:该区的地应力以水平应力为主,最大主应力方向与太行山以东的华北地区的主应力方向基本一致;各测点均有2个主应力接近水平方向,另1个主应力接... 为弄清大安山煤矿矿区应力状态及分布特征,采用空心包体应力解除法进行地应力测量。结果表明:该区的地应力以水平应力为主,最大主应力方向与太行山以东的华北地区的主应力方向基本一致;各测点均有2个主应力接近水平方向,另1个主应力接近垂直方向,垂直主应力值基本上等于或略小于自重应力值;位于近水平面内的2个主应力相差较大,4个测点近水平面内的2个主应力的比值分别为3.1、1.7、2.4、2.5;最大水平主应力随深度变化增加较快,而深度变化对最小主应力的影响却相对较小;在同一平面内,地应力的大小和方向没有出现突变现象,说明矿区的地应力场是比较均匀的。另外应用ANSYS有限元软件进行数值模拟,得出的最大主应力值和实际测量值比较吻合。 展开更多
关键词 大安山煤矿 地应力 数值模拟 应力解除法 岩石力学
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吸能防冲锚杆索-围岩耦合振动特征与防冲机理 被引量：16
16
作者 王爱文 潘一山 +3 位作者 赵宝友 李忠华 李国臻 代连朋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2734-2742,共9页
为提高冲击危险巷道防冲支护的有效性,研发了由内置六角管衬里的吸能套筒、端部设有摩擦圆柱的螺纹钢锚杆、钢绞线锚索与锚杆尾部吸能装置组成的吸能锚杆索。将吸能锚杆索中吸能套筒的作用简化为设置在锚杆底部并联的弹簧与阻尼器,建立... 为提高冲击危险巷道防冲支护的有效性,研发了由内置六角管衬里的吸能套筒、端部设有摩擦圆柱的螺纹钢锚杆、钢绞线锚索与锚杆尾部吸能装置组成的吸能锚杆索。将吸能锚杆索中吸能套筒的作用简化为设置在锚杆底部并联的弹簧与阻尼器,建立了吸能锚杆索-围岩在冲击载荷作用下的三维轴对称力学模型。对黏性阻尼围岩中吸能锚杆索与围岩耦合振动时锚杆顶部动力响应进行了解析研究,获得了锚杆顶部的位移阻抗函数的解析表达。结果表明:在相同频率的冲击载荷作用下,锚杆顶部位移振荡幅值随着围岩黏性阻尼、围岩强度、锚固长度以及锚杆底部阻尼的增加而衰减。采用吸能锚杆索支护时,吸能套筒能够吸收一部分作用在锚杆锚固岩体上的冲击能;后注浆全长锚固增强了支护系统抵抗纵向变形的能力;尾部吸能装置能够削减冲击波的发射拉伸作用;支护系统在冲击载荷作用下的稳定性得到显著提高。在此基础上,初步阐述了吸能锚杆索支护系统的"缓冲-抗震-消波"吸能防冲机理。 展开更多
关键词 冲击危险巷道 吸能锚杆索 耦合振动 动力学模型 防冲机理
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急倾斜煤柱开采后对巷道影响的数值模拟 被引量：14
17
作者 唐治 潘一山 +2 位作者 阎海鹏 李国臻 李忠华 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2010年第2期64-67,共4页
为提高煤炭的回收率和经济效益,针对长沟峪煤矿4槽煤柱,应用ANSYS有限元软件对-230～-310水平的煤柱开采前后进行数值模拟,得出:(1)煤柱开采以后,煤岩体总体下沉,但对-140水平巷道影响较小。(2)开采后,煤柱的中间部位是转折区,煤柱中部... 为提高煤炭的回收率和经济效益,针对长沟峪煤矿4槽煤柱,应用ANSYS有限元软件对-230～-310水平的煤柱开采前后进行数值模拟,得出:(1)煤柱开采以后,煤岩体总体下沉,但对-140水平巷道影响较小。(2)开采后,煤柱的中间部位是转折区,煤柱中部以上主应力减小,属于安全区域;煤柱中部以下主应力增大,随深度的增加,主应力增大;-320水平附近煤柱采后的主应力是采前的2倍多,是煤柱开采后主应力最大的地方,所以开采此区域为相对重点注意区域。(3)煤柱开采后-140水平的煤柱附近主应力增大,是没开采前的1.6倍,也是煤柱开采后主应力较大的地方,开采前要适当对-140水平煤柱附近进行加固。数值模拟得出结果和实际开采吻合较好,因此急倾斜煤柱开采后对巷道影响的数值模拟对开采有一定的指导意义。 展开更多
关键词 急倾斜煤柱 数值模拟 主应力集中 巷道保护 有限元模型
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一种矿用消波耗能缓冲装置设计及试验初探 被引量：15
18
作者 潘一山 肖永惠 +3 位作者 李国臻 吕祥锋 李忠华 罗浩 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期649-655,共7页
针对采矿支护设备在冲击地压中呈现的损坏问题,利用泡沫金属材料优异的防冲吸能特性,研制一种能够快速消减冲击波、消耗外界冲击能的装置,并通过力学分析和室内试验,对装置的预期功能做了初步的研究和验证,得到较为理想的结果。试验结... 针对采矿支护设备在冲击地压中呈现的损坏问题,利用泡沫金属材料优异的防冲吸能特性,研制一种能够快速消减冲击波、消耗外界冲击能的装置,并通过力学分析和室内试验,对装置的预期功能做了初步的研究和验证,得到较为理想的结果。试验结果表明:装置通过外部弹簧的控制,基本实现100 kN承载力的预期目标;装置可以实现变形让位的功能,即随着压力的增加,卡销最终可以突破最大静摩擦向外扩张,没有发生自锁现象;吸能材料具有良好的抗压强度和较高的吸能效率。此次试验中装置总的吸能量为1 650 J,与理论计算结果 1 550 J相近。该装置的设计与研究,为进一步解决支护设备在冲击地压中呈现的失稳破坏问题、提高支护设备的防冲支护能力打下一定基础。 展开更多
关键词 采矿工程 冲击地压 缓冲装置 防冲 吸能 消波
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防冲锚杆索的吸能原理研究 被引量：15
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作者 王爱文 潘一山 +3 位作者 赵宝友 李忠华 李国臻 代连朋 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期739-747,共9页
针对冲击危险巷道对锚杆支护结构的特殊要求,基于六角管挤压摩擦吸能特性研发了由内置六角管衬里的吸能套筒、端部设有摩擦圆柱的螺纹钢锚杆、钢绞线锚索与锚杆尾部吸能装置组成的吸能防冲锚杆索.基于吸能套筒几何参数与变形特征分析,... 针对冲击危险巷道对锚杆支护结构的特殊要求,基于六角管挤压摩擦吸能特性研发了由内置六角管衬里的吸能套筒、端部设有摩擦圆柱的螺纹钢锚杆、钢绞线锚索与锚杆尾部吸能装置组成的吸能防冲锚杆索.基于吸能套筒几何参数与变形特征分析,推导了套筒内半径、摩擦圆柱半径与六角管壁厚三者之间的相互配合关系.采用塑性弯曲理论结合数值模拟与室内试验方法,进行了六角管挤压变形过程的力学分析.结果表明:给定套筒内半径与六角管壁厚时,当摩擦圆柱半径小于临界半径时,摩擦圆柱对六角管起挤压摩擦作用,其阻力值随着摩擦圆柱的进入逐渐增大,摩擦圆柱全部进入后则为恒定值;当摩擦圆柱半径大于临界半径时,随着摩擦圆柱的进入外部套筒开始对挤压变形后的六角管提供径向压缩作用,阻力会显著增大;摩擦圆柱长度与吸能阻力呈线性关系.给出了平均吸能阻力为140kN时吸能套筒的具体结构参数及其防冲支护算例. 展开更多
关键词 吸能防冲锚杆索 吸能原理 六角管 塑性弯曲 挤压摩擦
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基于电荷监测技术预测矿山动力灾害试验研究 被引量：14
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作者 罗浩 潘一山 +2 位作者 赵扬锋 肖晓春 李国臻 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期98-103,共6页
为提高矿山动力灾害预测准确率,应用自主研制的电荷传感器,将标准煤样置于三轴压力室内进行应力-电荷试验。分析围压对煤样压缩破坏过程中电荷信号的影响。结合现场测试,揭示工作面开挖过程中煤体应力与煤壁表面感应电荷的时间和空间变... 为提高矿山动力灾害预测准确率,应用自主研制的电荷传感器,将标准煤样置于三轴压力室内进行应力-电荷试验。分析围压对煤样压缩破坏过程中电荷信号的影响。结合现场测试,揭示工作面开挖过程中煤体应力与煤壁表面感应电荷的时间和空间变化规律。试验结果表明,煤体压缩过程中电荷信号的变化与煤体所处的应力水平关系密切,处于应力集中区域和应力松弛区域的煤体有明显脉冲状电荷信号,原始应力区电荷信号平稳,电荷信号的变化超前于煤体应力的变化,围压对电荷信号有延缓、强化的作用。 展开更多
关键词 受载煤体 应力水平 围压 感应电荷 矿山动力灾害
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