可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井关键技术与装备 被引量：44

1

作者 范京道 封华 +6 位作者 宋朝阳 任怀伟 马英 汪青仓 谭杰 刘全辉 李川 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期499-514,共16页

我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘... 我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向。首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘进的不同类型装备机械破岩掘进工作面临的共性难题;针对可可盖煤矿典型的西部富水弱胶结地层条件,确定了可可盖煤矿斜井和竖井联合开拓方案,并从地层条件、装备性能、围岩控制和经济合理性等方面,研判了采用斜井TBM掘进和竖井钻机钻井的可行性,提出了智能化建井建智能矿井的理念,构建了可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井模式;针对可可盖煤矿地层岩石强度低、扰动敏感的特性,突破了斜井敞开式TBM掘进高效破岩与围岩控制、连续排渣、装备推进与支撑协同控制等技术,实现了TBM姿态大幅度调整,一次掘进断面面积40 m2,形成了“探-破-支-运”一体化连续掘进技术体系,单月最高掘进进尺523.8 m;首次在西部富水弱胶结地层中采用竖井钻机钻井,提出了全岩地层竖井“一钻完井”工艺,形成了适用我国西部煤系地层钻井法凿井的大型竖井钻机及其配套装备体系,包括大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及竖井钻机高效集中控制系统,攻克了竖井钻机配套大型门式起重机安装、起下钻智能控制、竖井钻机高效钻进等关键技术与智能监控难题,实现了西部富水弱胶结岩石地层8.5 m大直径井筒高效钻进,单日最高钻进进尺10.8 m。 展开更多

关键词 智能煤矿 矿井建设 机械破岩 TBM 竖井钻机钻井

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高压气液两相射流多级脉动破煤岩特性及致裂机理 被引量：24

2

作者 林柏泉 王瑞 乔时和 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期124-130,共7页

为了提高水射流破煤岩性能和卸压增透效果,通过理论分析建立了高压气液两相射流的冲击动压模型,推导出影响其破煤岩性能的关键参数体系。采用自主研发的高压气液两相射流破煤岩试验系统,研究了关键参数对气液两相射流的破煤岩特性的影... 为了提高水射流破煤岩性能和卸压增透效果,通过理论分析建立了高压气液两相射流的冲击动压模型,推导出影响其破煤岩性能的关键参数体系。采用自主研发的高压气液两相射流破煤岩试验系统,研究了关键参数对气液两相射流的破煤岩特性的影响规律,结果表明:与纯水射流相比,气液两相射流破煤岩压力阈值降低约50%,破碎深度增加25%,破碎坑直径是纯水射流的2倍,破煤岩效率提高80%以上。煤岩体破碎是气-液-固三相耦合作用的结果:气体的掺入改变射流的结构,产生局部脉动作用,强化了射流破岩能力;高压液相脉动冲击作用激发裂纹起裂,高压气相的多级溃灭作用促进裂纹扩展;气相多级溃灭与液相脉动冲击交替作用,最终使煤岩体裂隙贯通、破坏。 展开更多

关键词 水射流 气液两相 破煤岩 多级溃灭 脉动冲击

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煤巷层状顶板岩石钻进动态响应特性数值试验 被引量：20

3

作者 刘少伟 冯友良 刘栋梁 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期3170-3176,共7页

层位组合和物理力学性质是锚杆支护煤巷顶板稳定性的重要影响因素,顶板锚固孔钻进装置对于不同岩石类型具有不同的动力响应,可间接反应岩层的厚度与强度。因此,为克服煤巷顶板岩层状况的隐蔽性问题,合理设计锚杆支护参数,防止出现冒顶问... 层位组合和物理力学性质是锚杆支护煤巷顶板稳定性的重要影响因素,顶板锚固孔钻进装置对于不同岩石类型具有不同的动力响应,可间接反应岩层的厚度与强度。因此,为克服煤巷顶板岩层状况的隐蔽性问题,合理设计锚杆支护参数,防止出现冒顶问题,对较易发生冒顶事故的煤巷顶板岩石类型进行钻进特性数值试验,研究结果表明:煤巷顶板岩石钻进过程是不连续的,锚固孔的形成是"跳跃式"的;在岩石为均质条件下,钻进速度关系为:砂质泥岩>粉砂岩>泥岩>砂岩,钻头所受阻力关系为:粉砂岩>砂岩>泥岩>砂质泥岩。以上指标在钻进锚固孔过程中利用相关仪器进行监测,对于判别煤巷顶板锚固孔范围内岩石类型及厚度具有重要意义。 展开更多

关键词 岩石力学 锚杆支护煤巷 层状顶板 钻削破岩 钻进动力响应 数值试验

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TBM盘形滚刀破岩力计算模型研究 被引量：20

4

作者 刘泉声 时凯 +1 位作者 朱元广 黄兴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1136-1142,共7页

TBM盘形滚刀破岩力计算对TBM设计及施工具有重要意义。分析滚刀运动规律发现,滚刀法向推力对破岩起主导作用。假定了滚刀与岩石间接触应力分布形态,推导了常截面盘形滚刀的法向推力与滚动力计算公式,并利用多种不同强度岩石的线性切割... TBM盘形滚刀破岩力计算对TBM设计及施工具有重要意义。分析滚刀运动规律发现,滚刀法向推力对破岩起主导作用。假定了滚刀与岩石间接触应力分布形态,推导了常截面盘形滚刀的法向推力与滚动力计算公式,并利用多种不同强度岩石的线性切割试验结果进行验证,结果表明计算值与试验数据较为吻合,证实了公式的准确性与适用性。对计算值误差分析发现,滚刀破岩力计算精度与滚刀-岩石接触应力分布形态选取相关,采用最小二乘拟合思想,基于计算值与试验值的相对误差对接触应力分布指数进行修正,发现接触压力分布指数随滚刀贯入深度增大近似呈指数规律变化,提高了破岩力计算公式的预测精度。研究结果可为TBM设计和施工提供依据。 展开更多

关键词 煤矿建设 TBM 常截面滚刀 运动轨迹 接触压力 破岩力

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矿山煤岩破碎方法研究进展及展望 被引量：12

5

作者 刘送永 李洪盛 +3 位作者 江红祥 张强 崔玉明 刘晓辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1047-1069,共23页

针对采掘装备在煤巷、岩巷工作中截割机构磨损严重、作业效率低等问题,开展了矿山煤岩破碎方法的分析、总结和探索研究。根据煤岩普氏系数将煤岩类型分为煤、半煤岩、硬岩及高硬岩,并针对目前采掘装备在煤巷和半煤岩巷中存在的问题,阐... 针对采掘装备在煤巷、岩巷工作中截割机构磨损严重、作业效率低等问题,开展了矿山煤岩破碎方法的分析、总结和探索研究。根据煤岩普氏系数将煤岩类型分为煤、半煤岩、硬岩及高硬岩,并针对目前采掘装备在煤巷和半煤岩巷中存在的问题,阐述目前铣削破岩、冲击破岩、滚压破岩及滚拉破岩等机械破岩技术与纯水射流、脉冲射流、空化射流及磨料射流等水射流破岩技术的工作原理及前沿研究现状。首先,针对煤炭开采中因夹矸、硬包裹体煤层硬度大导致采煤机截割机构磨损严重、机械化开采效率低的问题,进行了截齿破碎煤岩机理及性能、截齿磨损机理、滚筒结构创新设计等方面的阐述,指出目前煤层及夹矸煤层应突破煤岩破碎与高效截割机构设计等新技术,以解决煤层安全高效开采的难题;针对半煤岩巷进行了截齿与煤岩互作用力学模型、截齿自旋转减磨截割机理、截割机构截齿布置理论及最优化设计方法等方面的概述,结合半煤岩巷作业效率低、机械刀具磨损严重等问题,从理论、数值模拟和实验等方面分析了各种水射流冲击破岩方法工作原理及研究现状,并指出为提高复杂多变地质条件下半煤岩巷掘进装备的掘进效率,应根据截割工况设计截割机构刀具排列方式,并采用自适应技术规划掘进工作参数、掘进工艺,提高掘进装备系统可靠性、智能化及综掘工艺水平以实现半煤岩巷快速掘进;针对硬岩巷从理论、实验和数值模拟方面进行了滚刀/圆盘刀破岩机理、破岩性能、刀盘设计准则等方面的综述,进行了水射流辅助截齿/钻孔/滚刀/圆盘刀破岩及涨裂辅助破岩技术的总结,提出了液力或者机械涨裂辅助破岩是目前应对硬岩有效的方法,充分利用岩石抗压不抗拉特点实现硬岩的高效经济破碎,结合智能化算法实现钻孔与涨裂的协同作业,实现� 展开更多

关键词 煤岩破碎 半煤岩巷掘进 硬岩巷掘进 机械破岩 水射流辅助破岩 涨裂辅助破岩

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突出煤体破碎抛出及粒度分布规律试验研究 被引量：16

6

作者 张超林 许江 +2 位作者 王恩元 彭守建 赵恩来 《中国矿业大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期784-792,共9页

煤与瓦斯突出严重威胁着煤矿的安全生产,其本质是煤体在地应力和瓦斯压力耦合作用下破碎并抛出,从而形成具有致灾效应的煤粉-瓦斯两相流.本文通过开展真三轴条件下煤与瓦斯突出物理模拟试验,对突出煤体的破碎抛出特征及粒度分布规律进... 煤与瓦斯突出严重威胁着煤矿的安全生产,其本质是煤体在地应力和瓦斯压力耦合作用下破碎并抛出,从而形成具有致灾效应的煤粉-瓦斯两相流.本文通过开展真三轴条件下煤与瓦斯突出物理模拟试验,对突出煤体的破碎抛出特征及粒度分布规律进行了研究,结果表明:突出煤体质量及面密度整体上随距突出口距离的增加而增大,地应力集中程度越高,突出煤体质量和突出强度越大,同时突出煤体的破碎程度越显著;突出煤体的粒度分布符合两参数Weibull分布模型,拟合参数m和d0共同影响和控制突出煤体粒度分布结果;通过对m和d0物理含义的探讨提出了其在进一步研究突出能量耗散和突出预测方法中的应用前景. 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 煤岩破碎 粒度分布 Weibull模型 概率密度

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破碎后微小煤颗粒分布与破碎功关系实验研究 被引量：12

7

作者 罗甲渊 黄滚 +1 位作者 熊阳涛 张龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3054-3061,共8页

对突出/非突出原煤在不同条件下进行破碎实验,将碎煤分筛后分析粒级分布规律及比表面积与破碎比功之间关系。实验表明：〈0.075 mm煤颗粒所占质量比不多,却占有相当大的表面积;突出煤〈0.075 mm颗粒筛上质量分布服从Gauss分布而非突出... 对突出/非突出原煤在不同条件下进行破碎实验,将碎煤分筛后分析粒级分布规律及比表面积与破碎比功之间关系。实验表明：〈0.075 mm煤颗粒所占质量比不多,却占有相当大的表面积;突出煤〈0.075 mm颗粒筛上质量分布服从Gauss分布而非突出煤服从正态分布;在相同块度前提下,比表面积随能量增加而增加;当时间相同能量时,突出煤的比表面积是非突出煤的1-2倍;新增表面积随能量增加呈指数增长,增加的速率却随能量增加而减小。揭示煤材料破碎后粒径分布规律与破碎功之间关系,为煤瓦斯突出过程中能量耗散分析提供实验依据。 展开更多

关键词 煤岩破碎 粒径分布 破碎功 比表面积

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采空区破碎煤岩样压实再次破碎特征的数值模拟研究 被引量：10

8

作者 张村 赵毅鑫 +1 位作者 屠世浩 张通 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期696-704,共9页

采空区垮落带破碎煤岩体压实过程中不断出现岩体的再次破碎与孔隙结构调整,进而影响垮落带压实应力及孔隙特征。采用离散元数值模拟研究了垮落带破碎煤岩样在压实过程中的应力、孔隙结构及破碎演化特征,分析了煤岩组合比例及组合结构对... 采空区垮落带破碎煤岩体压实过程中不断出现岩体的再次破碎与孔隙结构调整,进而影响垮落带压实应力及孔隙特征。采用离散元数值模拟研究了垮落带破碎煤岩样在压实过程中的应力、孔隙结构及破碎演化特征,分析了煤岩组合比例及组合结构对煤岩组合颗粒破碎压实特征的影响。模拟结果表明:破碎煤岩样在压实过程中的应力应变曲线以最大垂直应变(εm)为界分为两段,第一段的压实应力随着应变的增加呈指数式增加,在应变超过εm后,应力呈线性增加,直线段斜率与煤岩组合试件中岩样的比例呈正比,但破碎煤岩样的岩样比例对εm影响较小。破碎煤岩样破碎率随着应变的增加呈S型上升,在应变大于εm后,煤岩样基本不再发生破碎。在相同煤岩比例下,煤岩组合结构对破碎煤岩样的破碎率影响较大。在破碎煤岩样加载过程中,破碎煤样优先于岩样破碎,进而对其周边破碎岩样产生卸压充填作用,大幅度降低了岩样的破碎率。最后,给出了破碎煤岩样破碎率-应变拟合模型,提出了破碎率增长最大速度应变值,定量分析了煤岩比例对破碎率的影响。 展开更多

关键词 垮落带 破碎煤岩样 压实特征 破碎率 离散元模拟

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煤层水力自旋转射流钻头设计 被引量：8

9

作者 张义 周卫东 +1 位作者 王瑞和 鲜保安 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期61-63,共3页

高压旋转水射流技术在钻大井径、长连续孔方面具有明显优势,在煤层中钻井又具有高效、节能、钻孔大、成孔规则、破岩效率高等优点,因此在煤层气地面径向水平井技术和井下采空区钻长直井技术中广为应用。主要从理论上分析了旋转射流和射... 高压旋转水射流技术在钻大井径、长连续孔方面具有明显优势,在煤层中钻井又具有高效、节能、钻孔大、成孔规则、破岩效率高等优点,因此在煤层气地面径向水平井技术和井下采空区钻长直井技术中广为应用。主要从理论上分析了旋转射流和射流旋转各自的流动规律、破岩过程及破岩机理,并在此基础上分析了旋转射流钻头各设计参数的取值范围,结合已有的经验值,优化设计了可控外壳旋转内导叶轮、可控中心轴旋转内导叶轮、偏置可控外壳自旋转、偏置可控中心轴自旋转等4种水力旋转式钻扩孔射流钻头。这些钻头适用于在煤层中钻孔及安全排放瓦斯气体。 展开更多

关键词 煤层气 钻井 旋转水射流 破岩机理 自旋转 钻头设计

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中厚煤层综采工作面支架实时工作阻力确定 被引量：5

10

作者 陈磊 《工矿自动化》 北大核心 2016年第12期36-41,共6页

为研究中厚煤层综采工作面液压支架实时工作阻力随顶板断裂的演化过程,建立了基于弹性基础梁的采场顶板力学模型,分析了顶板运移规律,指出上覆岩层超前工作面断裂,给出了超前断裂距的解析解。结合工程实际,分析了工作面初次来压和周期... 为研究中厚煤层综采工作面液压支架实时工作阻力随顶板断裂的演化过程,建立了基于弹性基础梁的采场顶板力学模型,分析了顶板运移规律,指出上覆岩层超前工作面断裂,给出了超前断裂距的解析解。结合工程实际,分析了工作面初次来压和周期来压时顶板破断形式,得到了周期来压期间支架实时工作阻力的计算公式。研究结果表明:单个来压周期内老顶发生2次断裂,初次破断前,支架工作阻力是关于老顶悬露长度的非线性函数,当悬露长度达到极限破断距时,老顶发生破断,支架工作阻力达到最大值;二次破断前,支架工作阻力随工作面推进呈二次函数式增大,老顶发生破断时达到最大值。 展开更多

关键词 煤炭开采 围岩控制 液压支架 支架工作阻力 弹性基础梁 超前破断距 来压步距

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静力破岩技术在煤矿井下深孔破岩中的应用 被引量：3

11

作者 任兴云 郝兵元 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第1期92-94,共3页

为克服煤矿井下现有深孔破岩技术不足,提出将静力破岩技术应运于煤矿井下深孔破岩工作中。基于理论分析静力破岩原理得出被破岩体发生拉伸破坏,提出实施深孔静力破岩的技术要求。在某矿K8113工作面进风巷落山方向实施深孔静力破岩技术... 为克服煤矿井下现有深孔破岩技术不足,提出将静力破岩技术应运于煤矿井下深孔破岩工作中。基于理论分析静力破岩原理得出被破岩体发生拉伸破坏,提出实施深孔静力破岩的技术要求。在某矿K8113工作面进风巷落山方向实施深孔静力破岩技术以减小回采巷道采空区后方较大范围悬顶问题的工程试验,试验后悬顶距离比未处理时缩短10 m左右,减小约50%,表明深孔静力破岩技术对解决两巷落山顶板的悬顶问题可行有效。 展开更多

关键词 胀裂剂 深孔破岩 钻孔布置 落山悬顶 静力破岩

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非煤矿山机械连续采矿技术研究进展与发展趋势

12

作者 杨小聪 黄丹 +1 位作者 岳小磊 王想 《有色金属（矿山部分）》 2024年第6期1-24,共24页

机械连续采矿技术是非煤矿山采掘技术的发展趋势与重大变革,是破岩方式、破岩装备、采掘方法、采掘工艺的系统性集成创新。根据目前非煤矿山机械连续采矿技术发展现状,首先梳理机械采矿的技术特征,并凝练了拟攻克的关键科学技术问题。... 机械连续采矿技术是非煤矿山采掘技术的发展趋势与重大变革,是破岩方式、破岩装备、采掘方法、采掘工艺的系统性集成创新。根据目前非煤矿山机械连续采矿技术发展现状,首先梳理机械采矿的技术特征,并凝练了拟攻克的关键科学技术问题。综述了各类机械刀具破岩方式、岩体可切割性、机械连续采掘技术的发展与应用。针对目前非煤矿山机械连续采矿技术面临的问题与挑战,提出“工艺需求-技术突破-装备研发-工程应用”四个层次的技术攻关方向,从破岩理论、关键技术、采矿装备、采矿方法与成套工艺等多个方面开展研究,以期推动我国非煤矿山非爆破机械安全、高效、绿色、连续智能开采技术及装备的发展与进步。 展开更多

关键词 非煤矿山 机械破岩 机械连续采掘 关键技术体系 发展趋势

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冲击加载下煤岩破碎块度与能耗关系的试验研究 被引量：4

13

作者 刘晓辉 张茹 刘建锋 《中国煤炭》 北大核心 2014年第6期45-49,共5页

利用霍普金森压杆对煤岩进行不同冲击加载下的动态力学测试，研究煤岩破碎块度与破碎能耗之间的关系。利用筛分法确定煤岩破碎后的平均块度，借助分形理论，研究不同冲击加载下煤岩的破碎分形维数、破碎块度；借助不同冲击加载下煤岩的... 利用霍普金森压杆对煤岩进行不同冲击加载下的动态力学测试，研究煤岩破碎块度与破碎能耗之间的关系。利用筛分法确定煤岩破碎后的平均块度，借助分形理论，研究不同冲击加载下煤岩的破碎分形维数、破碎块度；借助不同冲击加载下煤岩的应力-应变曲线，依据应力波理论，分析煤岩的破碎能耗；并研究了煤岩的破碎块度与破碎能耗的关系。研究结果表明，在动态冲击试验下，煤岩冲击破碎后的块度具有较好的分形特性，分形维数能够反映煤岩的破碎和脆性程度。煤岩在不同冲击加载下，破碎平均块度在6-19mm之间。随着冲击加载速度的增大，煤岩越破碎，破碎块度越小，破碎能耗越大。 展开更多

关键词 煤岩破碎 分形维数 破碎块度 破碎能耗

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动态图像法测量煤样粒度粒形研究 被引量：3

14

作者 隆清明 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第1期6-9,共4页

选取云南何兴煤矿煤样,用动态图像法测量了1~3 mm煤样8份,每份20 g。实验发现:动态图像法测量粒度分布实验重复性好,测量数据可信度较高;费雷特最小直径、最大内切圆直径按颗粒数量统计基本一致;实验测定煤样煤颗粒粒径分布接近于对数... 选取云南何兴煤矿煤样,用动态图像法测量了1~3 mm煤样8份,每份20 g。实验发现:动态图像法测量粒度分布实验重复性好,测量数据可信度较高;费雷特最小直径、最大内切圆直径按颗粒数量统计基本一致;实验测定煤样煤颗粒粒径分布接近于对数正态分布,平均粒径为1 217μm,分布左偏;煤样随着颗粒的增大,颗粒的形状越不规则,导致按颗粒数量、颗粒投影面积、颗粒体积的统计差距较大;煤样的椭圆率分布曲线近似正态分布,圆度分布右偏较大;随着粒径的增大,粒形变化越大,研究煤样的吸附解吸等特性时需考虑粒形的影响。 展开更多

关键词 动态图像法 粒度分布 粒形 煤岩破碎 煤与瓦斯突出

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运动参数对螺旋滚筒截割过程的动力传递问题影响分析 被引量：2

15

作者 赵丽娟 韩政文 周文潮 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第1期51-57,共7页

利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了复杂煤层条件下螺旋滚筒与煤岩的耦合模型,基于不同工况进行截割过程的动态模拟,提取了滚筒与截齿的工作载荷,并分析了载荷的变化规律。通过对螺旋滚筒截割煤岩的动力学分析得到了由煤到岩变化时螺旋滚筒的... 利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了复杂煤层条件下螺旋滚筒与煤岩的耦合模型,基于不同工况进行截割过程的动态模拟,提取了滚筒与截齿的工作载荷,并分析了载荷的变化规律。通过对螺旋滚筒截割煤岩的动力学分析得到了由煤到岩变化时螺旋滚筒的应力云图及载荷变化曲线,获取了滚筒与截齿的应力应变等参数的时间历程曲线。研究表明:螺旋滚筒截割煤岩混合界面时,煤岩出现大量崩落,工作载荷波动变大;截齿的最大应力主要集中在合金头齿尖局部接触区域及齿柄头部的轴肩处,齿座最大应力主要集中在其根部;改变牵引速度比改变滚筒转速对滚筒载荷与应力影响更明显。研究成果为薄煤层采煤机螺旋滚筒的结构设计及其截割性能的提高提供了重要参考。 展开更多

关键词 复杂煤层 采煤机 煤岩耦合 破煤过程 动力传递

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煤岩破坏过程中的统计损伤模型研究 被引量：2

16

作者 张彪 张遂安 +2 位作者 夏立满 王千玮 张晓冬 《煤矿安全》 北大核心 2017年第11期13-16,共4页

针对煤岩特性,令其微元强度服从截尾正态分布,引入变异系数参量,建立了煤岩破坏过程中的统计损伤模型。结果表明:模型在反映煤岩破坏过程演变特征时更合理。参数μ与δ分别反映了煤岩宏观强度和微元强度分布均匀性,宏观强度与参数μ呈... 针对煤岩特性,令其微元强度服从截尾正态分布,引入变异系数参量,建立了煤岩破坏过程中的统计损伤模型。结果表明:模型在反映煤岩破坏过程演变特征时更合理。参数μ与δ分别反映了煤岩宏观强度和微元强度分布均匀性,宏观强度与参数μ呈正相关关系,与参数δ呈负相关关系。进一步对无因次宏观强度分析,发现其大小只与变异系数有关。 展开更多

关键词 煤岩 统计损伤 破坏强度 变异系数 煤层气开发

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钻孔水射流冲击破煤岩特性及机制研究 被引量：2

17

作者 高亚斌 向鑫 +1 位作者 郭晓亚 韩培壮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期51-59,85,共10页

钻孔水射流增透技术是目前最具发展潜力的一类煤矿智能化瓦斯抽采技术,为了在智能化设计中明确技术参数,针对钻孔环境下水射流的冲击破煤岩特性和机制,分析了影响钻孔水射流破煤岩性能的关键参数,探讨了接触面形状对钻孔水射流破煤岩特... 钻孔水射流增透技术是目前最具发展潜力的一类煤矿智能化瓦斯抽采技术,为了在智能化设计中明确技术参数,针对钻孔环境下水射流的冲击破煤岩特性和机制,分析了影响钻孔水射流破煤岩性能的关键参数,探讨了接触面形状对钻孔水射流破煤岩特性的影响规律,提出了水射流的多层级冲击破煤岩机制。研究结果表明:水射流冲击钻孔形成的破碎深度、破碎直径和破坏时长较冲击平面时分别浅43%、大30%和多1.3倍;水射流对煤岩体的破坏效果是外部射流冲击载荷(动载)和内部孔隙压力载荷(静载)共同作用结果;钻孔内水射流对煤岩体的破坏形式以动静载结合作用为主,射流冲击应力更易传导到煤岩体内部,造成更多裂隙通道,产生更优的卸压增透效果。 展开更多

关键词 水射流 钻孔 卸压增透 破煤岩 智能化

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煤储层多级强脉冲加载压裂破岩机理理论研究 被引量：1

18

作者 刘安邦 《石油化工应用》 CAS 2017年第1期33-35,83,共4页

针对我国煤储层"三低"的特性及煤气井单井产量较低的难题,研究多级强脉冲压裂技术的加载压裂破岩机理。依据岩石破裂的第一强度理论,建立力学模型,为多级强脉冲加载下的煤岩体破裂提供了理论依据。研究结果表明:火药在井筒中... 针对我国煤储层"三低"的特性及煤气井单井产量较低的难题,研究多级强脉冲压裂技术的加载压裂破岩机理。依据岩石破裂的第一强度理论,建立力学模型,为多级强脉冲加载下的煤岩体破裂提供了理论依据。研究结果表明:火药在井筒中燃烧产生大量高温、高压气体不断往射孔孔眼中喷射,致使射孔孔眼内压力不断升高。当其压力大于煤岩体破裂压力时,煤储层发生破裂产生裂缝,煤储层压力得到释放,煤层气得到解吸,解吸的煤层气通过产生的裂缝形成有效的渗流过程,从而提高了煤层气井的单井产量。 展开更多

关键词 煤储层 多级强脉冲 压裂 破岩

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煤岩冲击破碎趋势的几何准则

19

作者 丰建荣 赵建泽 田取珍 《太原理工大学学报》 CAS 2001年第5期527-528,532,共3页

基于介质非协调转动将产生裂缝的思想 ,运用断裂力学、弹性力学相关理论 ,提出了煤岩冲击破碎的几何准则 ,用来分析预测煤岩的冲击破碎趋势 。

关键词 煤岩 冲击破碎 几何准则 介质非协调转动 采矿作业 最大拉应变理论

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煤岩破碎微小振动监测系统硬件的开发

20

作者 孟德龙 《中州煤炭》 2015年第7期101-104,共4页

在采矿业中,有预见性地监测监控巷道顶板发育,能在很大程度上减少动力灾害带来的损失。设计了基于加速度传感器搭建的监控煤岩破碎微小振动系统,该系统利用加速度传感器接收振动信号,对信号进行放大处理,得到ADC可以转换的模拟信号,并... 在采矿业中,有预见性地监测监控巷道顶板发育,能在很大程度上减少动力灾害带来的损失。设计了基于加速度传感器搭建的监控煤岩破碎微小振动系统,该系统利用加速度传感器接收振动信号,对信号进行放大处理,得到ADC可以转换的模拟信号,并转换为数字信号,通过单片机微处理器进行信号处理,用串口通信发送给计算机,最后应用配套编制的软件进行分析。该系统虽处于实验阶段,但其振动监测已经是一个完备过程,且在实际应用中可以更新。 展开更多

关键词 煤岩破碎 振动信号 加速度压电传感器 数模转换

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