深部开采动静载荷作用下复合动力灾害致灾机理研究 被引量：37

1

作者 尹光志 李星 +1 位作者 鲁俊 李铭辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2316-2326,共11页

为研究深部开采动静载荷条件下冲击地压、突出两种灾害相互作用形成的复合动力灾害的发生条件与显现特征,利用重庆大学自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统",以层状复合煤岩体为研究对象,进行了改变静应力组合、交变载... 为研究深部开采动静载荷条件下冲击地压、突出两种灾害相互作用形成的复合动力灾害的发生条件与显现特征,利用重庆大学自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统",以层状复合煤岩体为研究对象,进行了改变静应力组合、交变载荷频率和幅值、应变率及气体压力等试验条件的系列真三轴试验。试验结果表明:中间主应力、气体压力、交变频率和幅值、应变率等对复合动力灾害的显现特征均有较大的影响;真三轴试验条件下,层状复合煤岩体在临空面一侧多以劈裂成板、板曲折断的层裂形式破坏;基于荷载类型,可将复合动力灾害分为高静载型、扰动型、冲击型复合动力灾害3种类型,且在各类复合型动力灾害中,高压气体对复合动力灾害的孕育和发生具有积极的作用。 展开更多

关键词 真三轴应力 深部开采 层状复合煤岩体 动静载荷 复合动力灾害

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基于时序InSAR的京津高铁北京段地面沉降监测 被引量：27

2

作者 周玉营 陈蜜 +3 位作者 宫辉力 李小娟 余洁 祝秀星 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期1393-1403,共11页

京津高铁是中国第一条高速运行的城际铁路,其安全运行对轨道的平顺性有着严格的要求。地面沉降,尤其是不均匀地面沉降会引起部分路基和桥梁变形,威胁着高速铁路的运营安全。合成孔径雷达干涉测量技术可以大范围监测地表形变,对高速铁路... 京津高铁是中国第一条高速运行的城际铁路,其安全运行对轨道的平顺性有着严格的要求。地面沉降,尤其是不均匀地面沉降会引起部分路基和桥梁变形,威胁着高速铁路的运营安全。合成孔径雷达干涉测量技术可以大范围监测地表形变,对高速铁路沿线地面沉降具有较好的监测能力。本文以45景高分辨率Terra SAR-X数据为基础,采用PS-In SAR技术监测京津高铁北京段沿线地面沉降,获取京津高铁北京段沿线地面沉降的分布信息,从动静载荷视角结合北京地区地下水、断裂带、地质条件和含水层系统介质等数据,综合分析高铁沿线不均匀地面沉降的原因,为京津高铁的安全运营提供技术支撑。研究结果表明:京津高铁北京段沿线地面沉降发展在空间上存在一定差异性,北京南站至十里河区间,年沉降速率小于10 mm/a;至十八里店区间,年沉降速率在10~40 mm/a范围内浮动;过亦庄站至东石村以东区间,最大年沉降速率达到90 mm/a;至永隆村以西,年沉降有所缓解,往东至坨堤村,沉降较为稳定,年沉降速率小于10 mm/a。地下水超采是沿线区域地面沉降的主要因素,动静载荷共同作用下对地面沉降产生一定的影响,沿线地面沉降一定程度上受到南苑—通县断裂带和旧宫断裂带构造控制,沉降量较大的路段位于粘土层较厚的大兴迭隆起。 展开更多

关键词 京津高铁 地面沉降 PS-INSAR 地下水 动静载荷

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浅埋煤层群大采高采场初次来压顶板结构及支架载荷研究 被引量：13

3

作者 黄庆享 黄克军 赵萌烨 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期940-944,共5页

以陕北榆神矿区浅埋近距离煤层群下行开采为背景,通过物理模拟研究了下煤层工作面初次来压的顶板结构特征。近距离煤层下煤层开采时,间隔岩层顶板一般具有单一关键层,顶板初次破断形成"非对称三铰拱结构",结构上的载荷层为上... 以陕北榆神矿区浅埋近距离煤层群下行开采为背景,通过物理模拟研究了下煤层工作面初次来压的顶板结构特征。近距离煤层下煤层开采时,间隔岩层顶板一般具有单一关键层,顶板初次破断形成"非对称三铰拱结构",结构上的载荷层为上煤层采空区垮落顶板。上煤层垮落顶板结构在下煤层采动后活化,与下煤层三铰拱结构共同形成"非对称三铰拱梁与拱壳载荷结构"。通过建立浅埋煤层群下煤层关键层固支梁力学模型,修正了基本顶极限垮距计算公式,确定了下煤层顶板结构块的参数。建立了煤层群下煤层开采初次来压的支架载荷计算模型,揭示了工作面顶板动压机理。基于动静载荷作用,提出了初次来压的合理支架工作阻力确定方法,为浅埋近距离煤层群开采的顶板初次来压控制提供了理论依据。 展开更多

关键词 近距离煤层群 初次来压 顶板结构 动静载荷 支架阻力计算

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动静载荷下巷道围岩裂纹扩展规律的试验研究 被引量：12

4

作者 郭东明 闫鹏洋 +2 位作者 薛磊 罗浪 杨俊 《矿业科学学报》 2016年第2期146-154,共9页

为了研究动静载荷耦合作用下巷道围岩裂纹的扩展规律,将PMMA材料加工成含有单裂纹的试件,利用爆炸加载动态焦散线测试系统进行了巷道围岩裂纹扩展规律的试验。研究表明,预制裂纹的扩展位移、试件损伤度以及试验围压之间存在密切联系:扩... 为了研究动静载荷耦合作用下巷道围岩裂纹的扩展规律,将PMMA材料加工成含有单裂纹的试件,利用爆炸加载动态焦散线测试系统进行了巷道围岩裂纹扩展规律的试验。研究表明,预制裂纹的扩展位移、试件损伤度以及试验围压之间存在密切联系:扩展位移与试件损伤度呈负相关的关系;损伤度随围压的增大呈现先增大后减小的变化规律;不同围压条件下,预制裂纹在等量爆炸载荷作用下均出现扩展和止裂交替变化的现象,但预制裂纹扩展位移随着围压的增大呈先减小后增大的变化规律,在0 MPa围压下扩展位移有最大值30.84 mm,在0.4 MPa时扩展位移有最小值10.98 mm。裂纹端部扩展速度与能量释放率关系较为密切:能量释放率增大时,扩展速度会相应增大;预制裂纹扩展速度减小后,受应力波影响,裂纹端部积累能量,能量释放率又会相应增大。 展开更多

关键词 动静载荷 巷道围岩 预制裂纹 焦散线测试系统 裂纹扩展规律 损伤度

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采场厚硬覆岩沿空巷旁充填体动静载荷分析 被引量：8

5

作者 林继凯 成云海 +3 位作者 姜福兴 付宝杰 张东 冯飞胜 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期461-466,共6页

为了解决厚硬覆岩下沿空留巷侧向爆破断顶施工难度大、工艺复杂的问题,研究充填体在动静载荷下适应性,拟采用巷旁充填柔性材料(矸石)实现留巷.通过刚、柔性约束矸石体试验,分析了不同粒径及横向支护应力对其承载力的影响,掌握了袋装矸... 为了解决厚硬覆岩下沿空留巷侧向爆破断顶施工难度大、工艺复杂的问题,研究充填体在动静载荷下适应性,拟采用巷旁充填柔性材料(矸石)实现留巷.通过刚、柔性约束矸石体试验,分析了不同粒径及横向支护应力对其承载力的影响,掌握了袋装矸石单轴压缩应力应变关系;基于建立的沿空巷旁侧向覆岩结构模型,得到了充填体动静载荷计算方法.研究结果表明:巷旁充填矸石能适应侧向悬顶旋转断裂产生的动静载荷,且施工简单,对厚硬及其类似覆岩下沿空留巷支护设计的确定提供了科学依据. 展开更多

关键词 厚硬覆岩 沿空留巷 悬顶 矸石充填 侧向覆岩运动 动静载荷 侧向覆岩结构模型 试验

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矿用锚杆托板动静载力学特性试验研究 被引量：7

6

作者 王书文 付玉凯 +2 位作者 金峰 周鹏赫 姚伟 《煤炭工程》 北大核心 2022年第11期35-40,共6页

针对蒙陕深部矿井巷道锚杆托板动载失效问题,在实验室搭建了锚杆托板落锤冲击试验台,选取了蒙陕深部矿井3种常用的锚杆托板,采用伺服压力试验机和落锤冲击试验机开展了托板的静动载力学性能测试,研究了3种托板的静载和动载力学特性。研... 针对蒙陕深部矿井巷道锚杆托板动载失效问题,在实验室搭建了锚杆托板落锤冲击试验台,选取了蒙陕深部矿井3种常用的锚杆托板,采用伺服压力试验机和落锤冲击试验机开展了托板的静动载力学性能测试,研究了3种托板的静载和动载力学特性。研究结果发现:托板的拱高和厚度会显著影响其静态和动态力学特性,拱高和厚度大的托板静载承载能力和抗冲击能力较高。静载作用下,A、B和C托板承载力分别为212kN、231kN和276kN,变形量分别为14mm、13.9mm和12mm,C托板承载能力高,主要以拱高降低为主,四角翘起不明显;冲击能量作用下,托板的冲击力峰值略高于静载承载力,承载力高的托板抗冲击能力强,受到冲击能量作用后,托板以结构变形为主,冲击力峰值变化不大,而承载力低的托板由于拱部结构坍塌,高冲击能量下托板冲击力急剧增加。 展开更多

关键词 动静载荷 锚杆支护 托板 变形破坏 力学响应

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急倾斜特厚煤层水平分段冲击矿压防治技术研究 被引量：6

7

作者 费巨云 郑超 《煤炭工程》 北大核心 2018年第4期66-69,74,共5页

为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击矿压的致灾原因,以窑街三矿5521-21工作面为对象,针对工作面的地质条件和采掘条件,基于冲击动力来源,分析发现动静载荷叠加效应是5521-21工作面发生冲击矿压的关键。以此提出了通过煤体卸压爆破... 为了揭示急倾斜特厚煤层水平分段开采冲击矿压的致灾原因,以窑街三矿5521-21工作面为对象,针对工作面的地质条件和采掘条件,基于冲击动力来源,分析发现动静载荷叠加效应是5521-21工作面发生冲击矿压的关键。以此提出了通过煤体卸压爆破、底煤卸压爆破、煤体大直径钻孔卸压和顶板深孔预裂爆破等防治措施,通过检验取得了良好的防治效果。 展开更多

关键词 急倾斜特厚煤层 水平分段开采 冲击矿压 动静载荷 卸压爆破

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动-静载作用下端帮开采支撑煤柱参数设计方法 被引量：2

8

作者 姜聚宇 路烨 +5 位作者 曹兰柱 付天光 王东 王来贵 蔡明祥 李磊 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期53-62,共10页

应用端帮采煤机开采工艺回收端帮压覆滞留煤资源时,支撑煤柱合理宽度的确定是影响其安全、高效推广应用的一个关键性要素,尤其是考虑爆破振动效应对支撑煤柱稳定性的影响。以平朔安太堡露天矿南端帮为工程背景,采用现场测振试验、理论... 应用端帮采煤机开采工艺回收端帮压覆滞留煤资源时,支撑煤柱合理宽度的确定是影响其安全、高效推广应用的一个关键性要素,尤其是考虑爆破振动效应对支撑煤柱稳定性的影响。以平朔安太堡露天矿南端帮为工程背景,采用现场测振试验、理论分析、数值计算研究边坡三角载荷和爆破振动作用下端帮开采支撑煤柱稳定性及其参数设计方法。基于极限平衡理论和尖点突变理论,运用Mohr-Coulomb屈服准则,分析了煤柱弹塑性区分布规律;建立了受采高、采宽、上覆岩层载荷应力、煤柱黏聚力与内摩擦角等因素影响下的煤柱极限强度函数表达式;建立了不同安全储备系数条件下煤柱最大允许塑性屈服区宽度及煤柱留设宽度计算式。建立了支撑煤柱三维简谐振动响应模型,研究了单响药量、高程差、爆心水平距等爆破参数对煤柱瞬时最大动应力响应影响规律,揭示了爆破动载效应对支撑煤柱塑性区宽度和稳定性的影响机制,提出了爆破动载作用下支撑煤柱参数设计方法。研究结果表明:爆破振动对支撑煤柱稳定性影响较大,爆破动载作用下煤柱瞬时最大动应力响应与单响药量呈正相关关系、与高程差和水平距离呈负相关关系。随煤柱瞬时最大动应力响应增加,煤柱塑性区宽度呈正比例增大,煤柱安全系数以近似线性规律衰减。确定动−静载下煤柱留设宽度为5 m,经工程实践,验证了其合理性。 展开更多

关键词 露天开采 动静载荷 端帮开采 支撑煤柱 参数设计

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桩基础施工中的动静载荷响应特性分析

9

作者 张大鹏 《中国建筑金属结构》 2024年第2期79-81,共3页

随着城市化的迅速推进,桩基础施工在复杂地质环境中的稳定性和安全性日益受到工程界的关注。本研究以东南沿海某城市特定区域为实验场地,进行了深入的地质勘察和桩基础施工响应特性分析。针对该地区黄土和粘性土为主的地质特性,选择钻... 随着城市化的迅速推进,桩基础施工在复杂地质环境中的稳定性和安全性日益受到工程界的关注。本研究以东南沿海某城市特定区域为实验场地,进行了深入的地质勘察和桩基础施工响应特性分析。针对该地区黄土和粘性土为主的地质特性,选择钻孔灌注桩法进行桩基础施工,详细分析了桩基础在动静载荷下的响应特性。通过对动载荷、静载荷以及其共同作用的复合效应的细致研究,期望为桩基础施工在类似地质环境下提供更为科学和系统的技术指导。初步结果显示,无论是单独的动载荷还是静载荷,还是它们的复合效应,桩基础都表现出了良好的稳定性和承载性。 展开更多

关键词 桩基础 动静载荷 钻孔灌注桩法 响应特性

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150t门式起重机安装后试车及其动静载荷试验

10

作者 毕云栋 《建筑机械化》 2024年第1期43-45,共3页

阐述了150t门式起重机的试车试验,通过吊钩悬尺法进行动静载荷试验,试验过程中使用全站仪测量主梁变形标高并计算主梁挠度值,试验后观察主梁是否变形,以此分析门式起重机的安全性能。试车试验是验证起重机的安装与安全性的必要步骤,可... 阐述了150t门式起重机的试车试验,通过吊钩悬尺法进行动静载荷试验,试验过程中使用全站仪测量主梁变形标高并计算主梁挠度值,试验后观察主梁是否变形,以此分析门式起重机的安全性能。试车试验是验证起重机的安装与安全性的必要步骤,可为日后不同参数的门式起重机试车试验做出参考。 展开更多

关键词 门式起重机 负载试车 动静载荷 吊钩悬尺法

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动静组合加载下岩石-充填体破坏特征研究

11

作者 朱晓玺 孙文诚 杨曦 《科技创新与应用》 2024年第5期73-76,共4页

充填法开采时,爆破扰动势必对充填体造成不同程度的破坏,为更好地保护充填体稳定,需要对其破坏模式进行研究,并明确其破坏程度。从矿山实际出发,制备岩石-充填体组合试件,对其开展动静组合加载实验。研究结果表明,轴向载荷的施加与否会... 充填法开采时,爆破扰动势必对充填体造成不同程度的破坏,为更好地保护充填体稳定,需要对其破坏模式进行研究,并明确其破坏程度。从矿山实际出发,制备岩石-充填体组合试件,对其开展动静组合加载实验。研究结果表明,轴向载荷的施加与否会导致岩石-充填体试件的破坏模式发生变化。当不施加轴压时,试件更容易发生拉伸破坏。当施加一定轴压时,由于端部效应的影响,试件充填体部分的破坏模式由拉伸破坏向压剪破坏转变。这也进一步造成充填体破坏程度的变化,随着轴向压力的增加,其破坏程度逐渐减弱。说明拉伸破坏会对充填体造成更为严重的破坏,相较于拉伸破坏,压剪破坏造成的充填体破坏程度较低。 展开更多

关键词 岩石-充填体 动静载荷 破坏模式 平均粒径 分形维数 破坏程度

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协同控制支护下巷道围岩稳定性研究

12

作者 白宝军 《现代盐化工》 2024年第3期40-42,共3页

为了解决21160运输巷煤帮应力集中问题,分析了动静载荷作用下煤帮受力特征,采用协同控制方案,反复致裂形成弱结构体积区域释放弹性能,深度梯次支护及锚杆锚索联合支护提高围岩抵抗变形的能力,工程应用结果显示锚杆锚索受力及围岩变形均... 为了解决21160运输巷煤帮应力集中问题,分析了动静载荷作用下煤帮受力特征,采用协同控制方案,反复致裂形成弱结构体积区域释放弹性能,深度梯次支护及锚杆锚索联合支护提高围岩抵抗变形的能力,工程应用结果显示锚杆锚索受力及围岩变形均在合理范围,卸压条件下维持了巷道的稳定性。 展开更多

关键词 应力集中 动静载荷 协同控制方案 围岩变形

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水力脉冲振荡工具设计 被引量：5

13

作者 王国华 陈正茂 +2 位作者 秦大伟 董学成 李源源 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2015年第5期25-27,7,共3页

水力脉冲振荡工具在石油钻井中的应用越来越广泛,逐渐成为钻井提速的关键技术之一。对水力脉冲振荡工具的常见结构、工作原理及破岩机理进行了研究,结果表明,水力脉冲振荡工具能够将水击作用产生的压力脉冲转化为作用于井底岩石的交变... 水力脉冲振荡工具在石油钻井中的应用越来越广泛,逐渐成为钻井提速的关键技术之一。对水力脉冲振荡工具的常见结构、工作原理及破岩机理进行了研究,结果表明,水力脉冲振荡工具能够将水击作用产生的压力脉冲转化为作用于井底岩石的交变动静载荷,改变岩石的应力状态,利于岩石的破碎和井底岩屑的清理,提高钻井破岩效率。S11-1X井实际应用效果表明,使用水力脉冲振荡工具比常规钻井方式平均机械钻速提高38.4%。 展开更多

关键词 水力脉冲 振荡工具 动静载荷 机械钻速 岩石

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考虑动静载加载的含瓦斯煤突出试验系统与应用 被引量：4

14

作者 李文睿 王登科 +3 位作者 付启超 秦恒洁 于充 姚邦华 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期86-99,共14页

为研究深部开采条件下的复杂应力环境中煤层受动态载荷扰动发生煤岩动力灾害的过程和机理,在同类模拟突出设备基础上研制了动静载条件下的煤与瓦斯突出模拟实验设备。该实验装置包括煤样室、突出口装置、加载系统和计量系统。该实验设... 为研究深部开采条件下的复杂应力环境中煤层受动态载荷扰动发生煤岩动力灾害的过程和机理,在同类模拟突出设备基础上研制了动静载条件下的煤与瓦斯突出模拟实验设备。该实验装置包括煤样室、突出口装置、加载系统和计量系统。该实验设备能较好地模拟静态载荷和动态载荷共同作用下的突出现象,还可进行瓦斯吸附条件下的动静载突出实验,深入研究瓦斯吸附量对突出的影响。研究结果表明,在相同的动态载荷作用下,无瓦斯解吸过程比有瓦斯解吸过程更容易发生突出;无煤柱影响比有煤柱影响更容易发生突出,并且无煤柱影响的突出强度比有煤柱影响的要大。 展开更多

关键词 动静载荷 煤与瓦斯突出 影响因素 实验设备 突出强度

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大佛寺煤矿动压巷道支护参数优化研究

15

作者 郝电伟 《内蒙古煤炭经济》 2023年第24期28-30,共3页

针对大佛寺煤矿41103工作面运输巷受到动、静载荷叠加的影响,导致巷道围岩变形严重,本文采用了理论分析和数值模拟分别研究静压、动压对巷道围岩变形的影响,根据理论分析和工程类比经验,提出高强度螺纹钢锚网索支护技术,并进行现场应用。

关键词 动静载荷 数值模拟 高强度螺纹钢 矿压监测

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不同加载模式下煤岩破坏特性试验研究 被引量：4

16

作者 任建喜 王晓琳 +1 位作者 张琨 张卫军 《煤炭工程》 北大核心 2020年第10期125-129,共5页

利用煤岩力学伺服三轴压缩试验系统,辅以声发射监测手段,对彬长矿区胡家河矿煤岩进行不同加载模式的试验,对比煤岩在单轴、常规三轴及动静载组合试验条件下的宏观力学表现与损伤特征探究诱发冲击地压的机制问题。结果表明:在常规三轴条... 利用煤岩力学伺服三轴压缩试验系统,辅以声发射监测手段,对彬长矿区胡家河矿煤岩进行不同加载模式的试验,对比煤岩在单轴、常规三轴及动静载组合试验条件下的宏观力学表现与损伤特征探究诱发冲击地压的机制问题。结果表明:在常规三轴条件下,随着围压的增大,煤岩强度逐渐提高,煤岩内部的储能能力逐渐增大;施加动载后,随着动载频率的增加,煤岩强度劣化越明显,煤岩经动载扰动后由塑性变形转变为脆性破坏;动载损伤较静载损伤更加剧烈、迅速,使得煤岩在破坏形式存在明显差异。单轴压缩条件下煤岩破坏为劈裂破坏,存有围压破坏时为剪切破坏,而在施加动载后煤岩纵横裂缝交错,为压剪组合破坏形式。 展开更多

关键词 煤岩 冲击地压 动静载荷 损伤演化 试验研究

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采场来压阶段液压支架所受载荷的计算 被引量：4

17

作者 李姝姝 袁红兵 +1 位作者 廉自生 郭永昌 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第3期273-275,共3页

为了较为准确计算顶板来压阶段液压支架的载荷,根据来压阶段岩层结构模型,引用三铰拱式模型和关键层理论,对这种恶劣情况下的液压支架的动静载荷进行计算,得出了支架所受载荷与煤层其他参数之间的关系,为安全阀选择提供理论依据。

关键词 岩层结构 三铰拱式 动静载荷

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坚硬顶板强冲击工作面多巷交叉区域防冲技术 被引量：2

18

作者 马宏源 潘俊锋 +3 位作者 席国军 焦彪 刘少虹 邬建宏 《工矿自动化》 北大核心 2022年第4期121-127,共7页

为保障坚硬顶板条件下强冲击工作面回采过程中多巷交叉区域安全性,以陕西彬长胡家河矿业有限公司401111工作面回采末期为工程背景,采用理论分析、现场监测的方法对末采期间工作面冲击危险区域进行等级划分,分析了导致冲击危险性升高的... 为保障坚硬顶板条件下强冲击工作面回采过程中多巷交叉区域安全性,以陕西彬长胡家河矿业有限公司401111工作面回采末期为工程背景,采用理论分析、现场监测的方法对末采期间工作面冲击危险区域进行等级划分,分析了导致冲击危险性升高的动静载荷影响因素,并对比了正常回采期间与末采期间动静载荷监测情况。结果表明:401111工作面开采煤层具有强冲击倾向性,在坚硬顶板条件下,本工作面采空区、相邻采空区和多巷交叉区域提供了静载荷,采空区上覆坚硬顶板悬顶和垮断及多巷交叉区域弹性能瞬时释放提供了动载荷,动静载荷共同作用导致401111工作面回采末期冲击危险性升高,且回风巷侧多巷交叉区域冲击危险性高于运输巷侧。采用冲击地压分源防治思想:针对上覆坚硬顶板,利用顶板预裂爆破技术,缩短顶板垮落步距,降低顶板大面积悬顶和垮断产生的动载扰动影响;针对巷道帮部和底板,采用大孔径钻孔卸压,减少静载荷积聚,降低围岩受载程度。同时对巷道顶板实施锚杆+钢带网与锚索联合支护方式,对巷道帮部采用锚索+钢筋梯网支护方式,提高围岩抗冲击能力。采用基于卸压和联合支护的防冲技术后,微震事件大幅降低,表明煤岩体破裂程度较低,完整性较好,保证了工作面回采安全性。 展开更多

关键词 冲击地压 坚硬顶板 多巷交叉 动静载荷 钻孔卸压 预裂爆破 联合支护

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动静载作用下煤岩多场耦合冲击危险性动态评价技术 被引量：3

19

作者 邓志刚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期121-132,共12页

深部开采冲击地压灾害孕灾过程中既有静态基础量又有动态变化量,剧增的原岩应力与覆岩断裂、井下爆破等引起的动载扰动是诱发冲击地压灾害的源头,因此实现冲击危险性快速、高精度评价必须综合考虑动静载作用。笔者开展了典型煤岩霍普金... 深部开采冲击地压灾害孕灾过程中既有静态基础量又有动态变化量,剧增的原岩应力与覆岩断裂、井下爆破等引起的动载扰动是诱发冲击地压灾害的源头,因此实现冲击危险性快速、高精度评价必须综合考虑动静载作用。笔者开展了典型煤岩霍普金森压杆试验及数值模拟,分析了动载对煤岩体破坏作用以及对应力场的影响,针对应力变化可以直接引起介质中震动波波速变化,且波速变化前的幅值与变化幅度均受应力场影响这一特性,掌握了震动场与应力场的耦合关系,建立了多场耦合冲击危险性动态评价技术:以原岩应力场表示煤岩孕灾过程的静态基础量,以采动应力场和震动场表示煤岩孕灾过程的动态变化量,以波速异常指数、波速梯度指数、应力异常指数、应力梯度指数为评价指标可实现煤岩冲击危险性动态评价。研究结果表明:动载作用下能量以震动波形式传递,造成应力场的重新分布,应力呈现分区传递特点,并且在能量达到某一阈值后引起煤岩损伤破坏,但无论动载直接作用在岩石上还是煤体上,岩石是能量传递路径,煤层是能量耗散、释放主体,破坏主要发生在煤体中。多场耦合冲击危险性评价技术在某工作面经现场应用,在工作面逐渐揭露断层过程中冲击危险性由强冲击危险性降低到中等冲击危险性,现场监测数据表明评价结果与现场实际相符。 展开更多

关键词 动静载荷 冲击危险性 震动场 多场耦合 动态评价

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动静组合加载下刀具破岩的力学模型 被引量：3

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作者 张化民 于好善 +1 位作者 陈礼仪 宋刚 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2013年第2期15-18,共4页

基于初始弹性和动静荷分工的假设,将动静复合加载下坚硬完整的脆性岩石的破碎过程分为弹性、损伤和断裂3阶段,综合运用弹性力学、岩石力学、损伤力学和断裂力学进行分析。由集中力作用下弹性半空间的应力场和单元体的剪切破坏,得出了岩... 基于初始弹性和动静荷分工的假设,将动静复合加载下坚硬完整的脆性岩石的破碎过程分为弹性、损伤和断裂3阶段,综合运用弹性力学、岩石力学、损伤力学和断裂力学进行分析。由集中力作用下弹性半空间的应力场和单元体的剪切破坏,得出了岩石损伤的裂纹源和其曲线扩展路径;选定Ⅰ型、Ⅱ型裂纹作为动载冲击作用下压剪裂纹的扩展模式。提出了以冲击能(次数)来定义损伤度的方法。以相邻破碎坑的侧向裂纹扩展贯通作为岩石破碎的终点。本力学模型可以用于动静复合加载破碎岩石的系统仿真、数值模拟和机具设计。 展开更多

关键词 动静载荷 岩石破碎 裂纹源 破岩刀具

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