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深部开采岩体力学研究 被引量：2045
1
作者 何满潮 谢和平 +1 位作者 彭苏萍 姜耀东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第16期2803-2813,共11页
深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,国内外学者通过理论研究、室内及现场试验研究取得了大量的成果。总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的主要区别,主要表现在“三高一扰动”的恶劣... 深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,国内外学者通过理论研究、室内及现场试验研究取得了大量的成果。总结分析了深部开采与浅部开采岩体工程力学特性的主要区别,主要表现在“三高一扰动”的恶劣环境、5个力学特性转化特点、4个方面的矿井转型、6大灾害表现形式。针对深部工程所处的特殊地质力学环境,通过对深部工程岩体非线性力学特点的深入研究,指出进入深部的工程岩体所属的力学系统不再是浅部工程围岩所属的线性力学系统,而是非线性力学系统,传统理论、方法与技术已经部分或相当大部分失效,深入进行深部工程岩体的基础理论研究已势在必行。 展开更多
关键词 岩石力学 深部开采 三高一扰动 工程特性
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基于能量耗散与释放原理的岩石强度与整体破坏准则 被引量：643
2
作者 谢和平 鞠杨 黎立云 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第17期3003-3010,共8页
讨论了岩石变形破坏过程中能量耗散、能量释放与岩石强度和整体破坏的内在联系。指出岩石变形破坏是能量耗散与能量释放的综合结果。能量耗散使岩石产生损伤,并导致岩性劣化和强度丧失;能量释放则是引发岩石整体突然破坏的内在原因。定... 讨论了岩石变形破坏过程中能量耗散、能量释放与岩石强度和整体破坏的内在联系。指出岩石变形破坏是能量耗散与能量释放的综合结果。能量耗散使岩石产生损伤,并导致岩性劣化和强度丧失;能量释放则是引发岩石整体突然破坏的内在原因。定义了单元耗散能、可释放应变能、强度丧失和整体破坏的概念。给出了基于能量耗散的强度丧失准则和基于可释放应变能的整体破坏准则,分析了各种应力状态下岩石单元整体破坏的临界应力。并应用上述准则讨论了隧洞围岩发生整体破坏的临界条件。 展开更多
关键词 岩石力学 能量耗散 能量释放 强度丧失 整体破坏 岩石
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深部岩体力学研究与探索 被引量：592
3
作者 谢和平 高峰 鞠杨 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2161-2178,共18页
当今世界经济的迅速发展,地球浅部矿物资源逐渐枯竭,资源开发不断走向地球深部。目前煤炭开采深度已达1 500 m,地热开采深度超过3 000 m,有色金属矿开采深度超过4 350 m,油气资源开采深度达7 500 m,深部资源开采已成为常态。但是深部资... 当今世界经济的迅速发展,地球浅部矿物资源逐渐枯竭,资源开发不断走向地球深部。目前煤炭开采深度已达1 500 m,地热开采深度超过3 000 m,有色金属矿开采深度超过4 350 m,油气资源开采深度达7 500 m,深部资源开采已成为常态。但是深部资源开发中常伴随着重大灾害事故,难以有效预测与防治,一方面说明深部岩体可能存在着完全异于浅部的力学本构行为,另一方面说明目前岩石力学理论发展已滞后于人类岩土工程实践活动,难以进行有效、科学指导,亟待探索和开拓。目前人们对超深部的岩石性质和行为还缺乏了解,一些基本概念和基本理论还尚未建立。深部是什么?多深算进入深部?浅部和深部有什么本质不同?经典力学理论能否描述超深部岩体力学行为?如何揭示深部岩体开发扰动影响下那"看不见,摸不到"的黑箱力学过程?深部环境(如地震地质环境、化学环境、热力学环境和微生物环境)如何对能源开发与存储、CO2与核废料地质处置等重大工程发生在岩石中的微观过程共同产生影响等等,这些重大的、基础性岩石力学科学问题亟待人们做出回答。从煤炭开采中的岩石力学问题研究入手,对以上深部岩体力学的一些共性的概念性和基础性问题进行探讨。指出深部静水压力是深部岩体应力状态的典型基本特征。深部不是深度,而是一种力学状态。发展有别于传统岩体力学的基于应力空间路径的采动岩体力学。提出将CT技术、3D打印技术和分形重构方法及应力冻结技术相结合的深部岩体力学的可视化研究手段,再现深部岩体在开发扰动下应力变化、裂隙演化、体积破裂、塑性失稳以及微观渗流等的力学行为和过程。这些工作将为深部岩体力学研究带来方法上的进步。 展开更多
关键词 岩石力学 开采扰动 地应力 分形重构 3D打印 应力冻结
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深部高地应力下岩石力学行为研究进展 被引量：418
4
作者 周宏伟 谢和平 左建平 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期91-99,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 深部开采 高地应力 采场 采面 开采深度 高应力 岩爆 岩石力学 孔隙水压 工程灾害
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煤炭深部开采与极限开采深度的研究与思考 被引量：389
5
作者 谢和平 周宏伟 +3 位作者 薛东杰 王宏伟 张茹 高峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期535-542,共8页
从分析开采深度的增加导致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的特点入手,阐述了国内外关于深部、浅部差异的量化界线。进一步针对煤炭科学开采对资源储量和开采技术发展水平的要求,从工作面环境温度、... 从分析开采深度的增加导致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的特点入手,阐述了国内外关于深部、浅部差异的量化界线。进一步针对煤炭科学开采对资源储量和开采技术发展水平的要求,从工作面环境温度、巷道变形控制以及采动岩体能量聚集灾变等方面,论述了极限开采深度的概念,给出了极限深度范围。 展开更多
关键词 深部开采 极限深度 地温 巷道变形
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2025年中国能源消费及煤炭需求预测 被引量：388
6
作者 谢和平 吴立新 郑德志 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1949-1960,共12页
煤炭在相当长时间内依然是我国最重要的能源资源,为预测未来我国能源消费结构,尤其是煤炭消费需求,以更好的指导煤炭工业发展,系统分析了中国近20a经济发展、各分能源消费、能源弹性系数等变化特点,根据变化情况对经济发展、能源消费和... 煤炭在相当长时间内依然是我国最重要的能源资源,为预测未来我国能源消费结构,尤其是煤炭消费需求,以更好的指导煤炭工业发展,系统分析了中国近20a经济发展、各分能源消费、能源弹性系数等变化特点,根据变化情况对经济发展、能源消费和弹性系数等进行了阶段划分。采用弹性系数法预测了2025年中国能源消费总需求;提出了煤炭等各分能源增量对能源消费弹性系数贡献值的概念和计算公式,并采用分能源增量贡献值法测算了2025年我国煤炭、石油、天然气和非化石能源消费需求。研究表明:2000—2025年,我国经济发展可划分为规模速度型、中高速增长型和质量效率型增长3个阶段;能源消费总量可划分为更多依靠高耗能重工业的粗放发展、粗放发展向高质量发展过渡和新常态高质量发展3个阶段;能源消费弹性系数以及分能源增量贡献值也明显呈现出3个阶段特征。研究认为2025年中国能源消费需求为55亿~56亿t标准煤。其中,煤炭、石油、天然气、非化石能源消费需求分别为28亿~29亿t标准煤、11亿t标准煤、6亿t标准煤、10亿t标准煤,分别占能源消费总量的50%~52%,20%,11%,18%。中国能源消费结构将进一步优化,煤炭占比由2007年最高72.5%降至2018年59%,2025年进一步降到50%~52%;非化石能源占比由2018年的14.3%增加至2025年的18%。 展开更多
关键词 经济增速 能源消费弹性系数 分能源增量贡献值 煤炭需求
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岩体变形破坏过程的能量机制 被引量：305
7
作者 谢和平 鞠杨 +1 位作者 黎立云 彭瑞东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1729-1740,共12页
叙述岩体单元变形破坏过程中能量耗散与强度、能量释放与整体破坏等概念。在循环压缩载荷下,实测岩石的能量耗散及损伤,数据拟合表明,基于能量耗散分析建立的岩石损伤演化方程可以较好地描述岩石的损伤演化过程。在循环压缩载荷下同时... 叙述岩体单元变形破坏过程中能量耗散与强度、能量释放与整体破坏等概念。在循环压缩载荷下,实测岩石的能量耗散及损伤,数据拟合表明,基于能量耗散分析建立的岩石损伤演化方程可以较好地描述岩石的损伤演化过程。在循环压缩载荷下同时实测不同加载速度及不同载荷水平下岩体内可释放应变能、耗散能、卸荷弹性模量及卸荷泊松比的变化规律,给出复杂应力条件下卸荷弹性模量的变化公式。基于可释放应变能建立岩体单元的整体破坏准则,该准则与大理岩的双压试验结果符合得比较好。对工程中常见的层状岩体,提出基于畸变能与广义体积膨胀势能而建立的层状岩体破坏准则,该准则与层状岩的双压试验也符合得比较好。 展开更多
关键词 岩石力学 可释放应变能 耗散能 破坏准则 岩体单元
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岩石破坏的能量分析初探 被引量：289
8
作者 谢和平 彭瑞东 +1 位作者 鞠杨 周宏伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第15期2603-2608,共6页
从能量的角度出发,分析研究了岩石的变形破坏过程,揭示了这一过程的能量耗散及能量释放特性。理论及试验研究表明,在岩石变形破坏过程中,能量起着根本的作用。岩石的失稳破坏就是岩石中能量突然释放的结果,这种释放是能量耗散在一定条... 从能量的角度出发,分析研究了岩石的变形破坏过程,揭示了这一过程的能量耗散及能量释放特性。理论及试验研究表明,在岩石变形破坏过程中,能量起着根本的作用。岩石的失稳破坏就是岩石中能量突然释放的结果,这种释放是能量耗散在一定条件下的突变。从力学角度而言,岩石的变形破坏过程实际上就是一个从局部耗散到局部破坏最终到整体灾变的过程;从热力学上看,这一变形、破坏、灾变过程是一种能量耗散的不可逆过程,包含能量耗散和能量释放。现有的力学理论体系主要是强调能量耗散结构和局部破坏过程,而岩石的灾变是以能量释放为其主要特征,所以有必要综合考虑能量耗散及能量释放对岩石变形破坏的影响。试验研究也揭示了应力–应变强度不能很好地描述岩石的破坏这一特性,在大体相同的应力–应变曲线下,试件的破坏形式不同,能量释放量完全不同,因此,从能量的观点可以更好地描述岩石的变形破坏。 展开更多
关键词 岩石力学 能量耗散 能量释放 破坏 破碎块度
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碳中和目标下煤炭行业发展机遇 被引量：272
9
作者 谢和平 任世华 +1 位作者 谢亚辰 焦小淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2197-2211,共15页
碳达峰碳中和目标已上升为国家战略,相关路线图、时间表和政策措施正在制订和落地实施,将推进经济社会广泛而深刻的系统性变革。基于我国资源禀赋特征和现阶段经济社会发展实际,短期内仍离不开煤炭。科学研判碳达峰碳中和目标下我国能... 碳达峰碳中和目标已上升为国家战略,相关路线图、时间表和政策措施正在制订和落地实施,将推进经济社会广泛而深刻的系统性变革。基于我国资源禀赋特征和现阶段经济社会发展实际,短期内仍离不开煤炭。科学研判碳达峰碳中和目标下我国能源消费结构和煤炭消费演变趋势,采取正确的应对措施,是实现碳达峰碳中和、能源安全稳定供应双重目标的客观要求。分析了美国碳达峰前后现代化进程、能源消费、碳排放强度等基本特征和变化规律,提出我国能源优化发展的三大路径,即持续提高能源效率,减少能源消费;大力发展新能源,优化电力结构;大力发展CO_(2)能源化资源化新技术,推进CO_(2)再利用;增强能源自给能力,保障能源安全。研判了我国能源消费格局演变趋势及不同时段煤炭消费规模,即我国能源消费格局演变分为煤炭由基础能源(2021—2030年)—保障能源(2031—2050年)—支撑能源(2051—2060年)、新能源对应由补充能源—替代能源—主体能源的3个阶段,新能源在能源消费结构中的占比分别为15%-29%,30%-49%,50%-80%。即使全面实现了碳中和,仍需要煤炭作为电力调峰、碳质还原剂和保障能源安全的兜底能源(15亿-12亿t/a)。阐述了碳中和目标下,我国煤炭行业将迎来的三大机遇,即实现煤炭高质量发展的机遇、煤炭升级高技术产业的机遇、煤炭抢占新能源主阵地的机遇。 展开更多
关键词 碳中和 煤炭行业 发展机遇 碳达峰 能源格局 煤与新能源耦合
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深部开采的定量界定与分析 被引量：260
10
作者 谢和平 高峰 +5 位作者 鞠杨 高明忠 张茹 高亚楠 刘建峰 谢凌志 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-10,共10页
随着我国煤炭开采深度不断增加,"深部开采"将成为常态,但是什么是"深部",如何定义"深部",始终没有科学的、定量化的表达。提出了亚临界深度、临界深度、超临界深度等概念和定义,用于表征不同程度的深部... 随着我国煤炭开采深度不断增加,"深部开采"将成为常态,但是什么是"深部",如何定义"深部",始终没有科学的、定量化的表达。提出了亚临界深度、临界深度、超临界深度等概念和定义,用于表征不同程度的深部开采。经研究"深部"不是深度,而是一种力学状态,是由地应力水平、采动应力状态和围岩属性共同决定的力学状态,可以通过力学分析给出定量化表征。研究表明,随着采深增大,原岩应力趋于静水应力状态是深部的1个典型和共同的特征,同时煤岩体也经历了弹性变形破坏、脆塑性转变和大范围屈服等阶段。深部开采中极高的地应力水平和三向等压应力状态将导致深部围岩大范围塑性破坏并伴随大量级、大规模的强烈动力失稳,现有的煤炭开采理论与技术已难以适用,需要对深部岩体力学、采矿科学理论进行新探索。 展开更多
关键词 深部开采 临界深度 地应力 采动应力 塑形破坏
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“深部岩体力学与开采理论”研究构想与预期成果展望 被引量：257
11
作者 谢和平 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期1-16,共16页
国内外深部资源开采发展的现状表明,随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已然趋于常态。然而,由于深部岩体典型的"三高"赋存环境的本真属性及资源开采"强扰动""强时效"的附加属性,导致深部高... 国内外深部资源开采发展的现状表明,随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,深部矿产资源开采已然趋于常态。然而,由于深部岩体典型的"三高"赋存环境的本真属性及资源开采"强扰动""强时效"的附加属性,导致深部高能级、大体量的工程灾害频发,机理不清,难以预测和有效控制,传统岩石力学和开采理论在深部适用性方面存在争议。其根本原因在于,现有岩石力学理论都建立在基于静态研究视角的材料力学的基础上,已滞后于人类岩土工程实践活动,与深度不相关、与工程活动不相关、与深部原位环境不相关,亟需发展考虑深部原位状态和开采扰动的深部岩体力学新理论、新方法,破解深部资源开采的理论与技术难题。"深部岩体力学与开采理论"项目以提升中国深部资源获取能力为导向,针对中国深部矿产资源开采将全面进入1 000~2 000 m阶段这一基本现状,凝练了四大关键科学问题:1)深部岩体原位力学行为与地应力环境;2)深部岩体应力场-能量场分析、模拟与可视化;3)深部强扰动和强时效下的多相并存多场耦合理论;4)深部资源低生态损害协同高效开采理论与技术。结合关键科学问题的内涵,提出五大重点研究内容:1)深部岩体原位力学行为和地应力环境;2)深部采动岩体力学及多场多相渗流理论;3)深部采动应力场-能量场演化规律;4)深部岩体变形监测、安全预警与稳定控制;5)深部矿产资源生态化协同高效开采理论与技术。最后,将五大重点研究内容细分为九大前沿研究方向:1)深部岩体原位力学行为研究;2)深部围岩长期稳定性分析与控制;3)深部地应力环境与灾害动力学;4)深部强扰动和强时效下多场多相渗流理论;5)深部采动应力场-能量场分析、模拟与可视化;6)深部高应力诱导与能量调控理论;7)深部采动岩层变形监测预警与控制;8)深部煤矿安全绿色开采理论与技� 展开更多
关键词 深部环境 矿产开采 工程灾害 岩石力学 理论与技术
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我国煤与瓦斯共采:理论、技术与工程 被引量：235
12
作者 谢和平 周宏伟 +1 位作者 薛东杰 高峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1391-1397,共7页
针对我国煤层低渗透、强吸附的特点,系统分析总结了我国煤与瓦斯共采基础理论与关键技术的研究现状与最新进展。在基础理论研究方面,着重阐释了采动力学及瓦斯增透理论的定量评价理论体系;在关键技术研究方面,重点介绍了卸压开采抽采瓦... 针对我国煤层低渗透、强吸附的特点,系统分析总结了我国煤与瓦斯共采基础理论与关键技术的研究现状与最新进展。在基础理论研究方面,着重阐释了采动力学及瓦斯增透理论的定量评价理论体系;在关键技术研究方面,重点介绍了卸压开采抽采瓦斯技术体系、全方位立体式抽采瓦斯技术体系、深部薄厚煤层瓦斯抽采技术体系的技术组成与最新科研进展。进一步指出了建立煤与瓦斯共采理论体系所面临的难题与挑战,展望了煤与瓦斯共采未来的发展方向。 展开更多
关键词 煤与瓦斯共采 基础理论 工程技术 最新进展
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不同开采条件下采动力学行为研究 被引量：234
13
作者 谢和平 周宏伟 +4 位作者 刘建锋 高峰 张茹 薛东杰 张勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1067-1074,共8页
通过分析3种典型开采条件下(放顶煤开采、无煤柱开采与保护层开采)工作面支承压力分布规律,揭示了采动影响下工作面前方煤体支承压力峰值大小及位置的采动力学特征,获得工作面前方煤体所承受的采动力学应力环境条件,据此进一步开展了不... 通过分析3种典型开采条件下(放顶煤开采、无煤柱开采与保护层开采)工作面支承压力分布规律,揭示了采动影响下工作面前方煤体支承压力峰值大小及位置的采动力学特征,获得工作面前方煤体所承受的采动力学应力环境条件,据此进一步开展了不同开采条件下煤体采动力学行为的实验研究。通过升高轴向应力的同时降低围压的方式来模拟长壁工作面前方垂直应力和水平应力,获得了3种典型开采条件下煤体破坏全过程的采动力学行为和应力集中系数,以及不同开采条件下煤体破坏时的支承压力、水平应力、变形等的差异,同时揭示了工作面前方煤体的采动力学行为与开采条件的关系。 展开更多
关键词 开采条件 采动力学 放顶煤开采 无煤柱开采 保护层开采
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分形几何及其在岩土力学中的应用 被引量：184
14
作者 谢和平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期14-24,共11页
本文介绍了分形几何的基本概念,并建议将其在实际问题中的分析和应用归结为三种方法。然后就分形几何在岩土材料孔隙的几何图形,岩石的破碎、损伤和断裂,以及岩石节理面的粗糙度等问题中的应用进行了详细的讨论,以说明分形几何为岩土材... 本文介绍了分形几何的基本概念,并建议将其在实际问题中的分析和应用归结为三种方法。然后就分形几何在岩土材料孔隙的几何图形,岩石的破碎、损伤和断裂,以及岩石节理面的粗糙度等问题中的应用进行了详细的讨论,以说明分形几何为岩土材料的复杂力学问题的研究提供了一种崭新的有力工具。 展开更多
关键词 分形几何 岩土力学 岩土材料
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二维数字图像分形维数的计算方法 被引量：177
15
作者 彭瑞东 谢和平 鞠杨 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期19-24,共6页
许多情况下分形维数的计算是通过对二维数字图像的分析得到的.针对二维数字图像的特点,探讨了采用盒维数计算其分形维数的方法.数字图像盒维数的计算是基于对像素矩阵的分析进行的,具有数字化的特点,其计算结果的精度与图像大小有较大关... 许多情况下分形维数的计算是通过对二维数字图像的分析得到的.针对二维数字图像的特点,探讨了采用盒维数计算其分形维数的方法.数字图像盒维数的计算是基于对像素矩阵的分析进行的,具有数字化的特点,其计算结果的精度与图像大小有较大关系.数字图像盒维数描述了由离散像素点构成的数字图像中关心区域的分布特点,但其物理意义还应结合数字图像所赋存的物理意义加以分析. 展开更多
关键词 数字图像 像素矩阵 分形 分形维数 计盒维数 计算方法
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单轴多级加载岩石破坏声发射特性试验研究 被引量：187
16
作者 张茹 谢和平 +2 位作者 刘建锋 邓建辉 彭琦 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2584-2588,共5页
在单轴多级加载条件下,进行花岗岩破坏全过程的声发射试验研究,得到应力–应变、声发射参数与应力和时间的关系。研究结果表明:每级荷载稳压时AE事件率、能率降低,而AE事件数基本稳定或增加平缓,表明稳压阶段试样内原有裂纹未发展、新... 在单轴多级加载条件下,进行花岗岩破坏全过程的声发射试验研究,得到应力–应变、声发射参数与应力和时间的关系。研究结果表明:每级荷载稳压时AE事件率、能率降低,而AE事件数基本稳定或增加平缓,表明稳压阶段试样内原有裂纹未发展、新生裂纹少、声发射水平低。随时间的延长和轴向荷载的增加,AE事件率增加,表明试样内裂纹逐渐增多或其内在裂隙逐步贯通。室内单轴多级加载试验在一定程度上反映出地下厂房分级开挖时应力调整前后声发射的趋势变化,建议在高地应力区进行水电地下厂房岩爆等地质灾害的现场声发射监测时,应选取合适的监测时机,特别要在上下台阶贯通时加强监测。整个加载过程中存在初始区、剧烈区和下降区,多数试样临近峰值强度时声发射活动活跃,尔后AE事件数趋于平缓,AE事件率下降,出现声发射平静期现象。与其他学者的室内和现场试验研究成果作一对比,认为岩体破坏发生前多出现声发射的突然下降或相对平静期现象,并在物理过程上对此作一探讨,为现场岩体稳定性监测与预报的判据提供借鉴和思路。 展开更多
关键词 岩石力学 岩体稳定性 声发射 平静期 岩爆 监测与预报
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煤炭革命新理念与煤炭科技发展构想 被引量：194
17
作者 谢和平 王金华 +6 位作者 王国法 任怀伟 刘见中 葛世荣 周宏伟 吴刚 任世华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1187-1197,共11页
从重大科学发现对能源科技发展重大促进作用的视角,研究煤炭科技革命的科学基础与技术演进趋势,提出了煤炭开发利用一体化、矿井建设与地下空间利用一体化、煤基多元清洁能源协同开发和煤炭洁净低碳高效利用四大煤炭革命理念;提出了近... 从重大科学发现对能源科技发展重大促进作用的视角,研究煤炭科技革命的科学基础与技术演进趋势,提出了煤炭开发利用一体化、矿井建设与地下空间利用一体化、煤基多元清洁能源协同开发和煤炭洁净低碳高效利用四大煤炭革命理念;提出了近零生态损害的科学开采、近零排放的清洁低碳利用、矿井建设与地下空间一体化利用、深部原位流态化开采四大领域的全产业链煤炭技术革命路线图。结合我国煤炭开发利用的现状、资源空间分布以及能源结构随时间的变化规律,提出了煤炭革命3.0,4.0和5.0三个发展阶段构想,给出了每个阶段的战略目标;系统阐述了不同阶段实现目标需要突破的重大理论和前沿技术,形成了我国未来30年煤炭革命的技术路线及战略蓝图。 展开更多
关键词 煤炭革命 技术路线图 开发利用一体化 清洁低碳利用 多元协同开发
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煤炭开采新理念——科学开采与科学产能 被引量：183
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作者 谢和平 王金华 +5 位作者 申宝宏 刘见中 姜鹏飞 周宏伟 刘虹 吴刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1069-1079,共11页
针对我国煤炭资源开采的现状及存在的问题,提出了煤炭资源"科学开采"和"科学产能"的概念和内涵。科学开采是指在科学发展观引领的与地质、生态环境相协调前提下最大限度地获取自然资源,在不断克服复杂地质条件和工... 针对我国煤炭资源开采的现状及存在的问题,提出了煤炭资源"科学开采"和"科学产能"的概念和内涵。科学开采是指在科学发展观引领的与地质、生态环境相协调前提下最大限度地获取自然资源,在不断克服复杂地质条件和工程环境带来的安全隐患前提下进行的安全、高效、绿色、经济、社会协调的可持续开采;科学产能是指在具有保证一定时期内持续开发的储量前提下,用安全、高效、环境友好的方法将煤炭资源最大限度采出的生产能力,主要包括3方面的要求:安全开采、绿色开采和高效开采。在此基础上提出了生产安全度、生产绿色度、生产机械化程度的煤炭科学产能评价指标体系与标准,并对我国五大产煤区及全国和发达国家进行了科学产能分析对比。结果表明:2010年我国煤炭产能得分平均为42.58分,按科学产能标准得分在70分以上的煤炭产量为10.78亿t,仅占全国煤炭总产量的33.27%;而美国、澳大利亚、英国、德国等世界先进产煤国的煤炭科学产能得分均在90分以上,我国与世界先进水平差距较大,应当全面推行科学开采和科学产能的理念,坚持煤炭科学开采,全面提升我国煤炭开采的科学化水平。 展开更多
关键词 科学开采 科学产能 评价指标 产能分析
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岩石断裂和破碎的分形研究 被引量：162
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作者 谢和平 高峰 +1 位作者 周宏伟 左建平 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2003年第4期1-9,共9页
岩石断裂与破碎的研究一直是岩石力学的前沿领域,也是采矿、能源、水利、交通、地震等众多工程领域不可或缺的理论基础。本文系统介绍了将分形理论引进到岩石断裂和破碎研究的成果,其中包括岩石微观断裂、宏观裂纹动态扩展以及岩体破碎... 岩石断裂与破碎的研究一直是岩石力学的前沿领域,也是采矿、能源、水利、交通、地震等众多工程领域不可或缺的理论基础。本文系统介绍了将分形理论引进到岩石断裂和破碎研究的成果,其中包括岩石微观断裂、宏观裂纹动态扩展以及岩体破碎的块度分布,旨在从一个侧面反映分形理论在岩石力学中的应用,最后还给出了一个工程应用的例子。本文的部分结果曾发表于国际杂志上。 展开更多
关键词 岩石断裂 岩石破碎 岩石力学 分形研究
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岩爆的分形特征和机理 被引量：135
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作者 谢和平 W.G.Pariseau 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1993年第1期28-37,共10页
本文应用分形几何和损伤力学研究了岩爆诱发的微地震。使用分形的数目—半径关系考察了已报导的微地震事件的位置分布,发现它具有集聚(cluster)分形结构。当接近一个主岩爆时,微地震事件的集聚程度明显增加,并相应地出现分形维数值的减... 本文应用分形几何和损伤力学研究了岩爆诱发的微地震。使用分形的数目—半径关系考察了已报导的微地震事件的位置分布,发现它具有集聚(cluster)分形结构。当接近一个主岩爆时,微地震事件的集聚程度明显增加,并相应地出现分形维数值的减小。最低的分形维数值通常出现在一个主岩爆临近产生之时。这样,分形维数的变化就有可能用来进行岩爆的预测预报。这种变化与地震学中强震发生前的降维现象(b值减小)是完全一致的,我们使用损伤力学和分形概念从理论上分析了岩爆的分形和物理机理。研究表明:一个强的破坏(岩爆或地震)实际上等效于岩体内破裂的一个分形集聚。这个破裂的分形集聚所需能量耗散E随分形维数D的减小而按指数律增加:D=C_1exp[—C_2E]这样,岩爆和地震的分形自然在理论上得到很好的解释,并由此人们能更好地去理解岩爆和地震的发生和发展。 展开更多
关键词 地震 分形特征 分形机理 岩石 爆炸
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