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| 1 | 单轴分级循环加载条件下砂岩疲劳变形特性与损伤模型研究显示文摘利用MTS815电液伺服试验机对两组砂岩试样进行了单轴分级循环加卸载试验,分析了分级循环加卸载应力-应变曲线特征和分级循环加卸载下岩石疲劳损伤演化过程,建立了循环加卸载条件下轴向应变与循环数目之间的理论模型,并推导了评价岩石损伤程度的损伤变量演化方程.结果表明:理论模型可以作为岩石循环加卸载条件下的破坏准则,试验结果与理论值之间相关度超过98%,同时,其逆函数可以实现对岩石疲劳寿命的预测;疲劳损伤演化方程可以衡量循环加卸载过程中疲劳损伤的发展水平;疲劳循环上限应力值是决定岩石疲劳寿命的关键因素,随着上限应力的提高,岩石的疲劳寿命呈现几何级数下降. | 李西蒙 刘长友 Syd SPENG 鲁岩 | 2017 | 中国矿业大学学报2017,46,1: | 27 |
| 2 | 煤与煤系伴生资源共采的理论与技术框架显示文摘提出了煤与煤系伴生资源共采的工程背景、科学问题、关键技术、实践等基本问题框架.按开采方式对煤系伴生资源进行了分类,分析了其赋存特征、分布及储量概况.探讨了煤系伴生多资源共采的资源所有权统一与共探方法、技术经济评价方法与资源共采规划、协调开采方法、围岩活动与多场演化规律、污染元素迁移规律等理论问题.提出了伴生开采品位的概念.在此基础上,分析了煤与煤系伴生资源共采的关键技术问题,包括共采工艺、叠加采动影响下的岩层移动与围岩控制技术、矿井通风与安全技术、污染元素扩散与环境控制技术等.政府与煤矿企业需转变开采理念,积极探索煤系伴生资源的综合勘探与共采实践,提高资源利用率,推动煤炭产业结构调整. | 黄炳香 赵兴龙 张权 | 2016 | 中国矿业大学学报2016,45,4: | 24 |
| 3 | 预掘双回撤通道煤柱留设及其围岩稳定性控制显示文摘针对预掘双回撤通道贯通时围岩失稳问题,通过理论分析和数值模拟方法,研究了预掘双回撤通道围岩破坏机理、回撤通道间合理煤柱尺寸、末采期间的围岩破坏特征和区域应力场矢量分布规律.结果表明:末采期间回撤通道处于非等压动态叠加应力场,围岩塑性区趋于蝶形失稳;理论计算主、辅回撤通道的合理煤柱尺寸为20 m,此时煤柱内应力分布呈现双峰状态,辅回撤通道区域应力场极值较小,有利于巷道的稳定;末采期间主回撤通道围岩逐渐塑性失稳,但20 m煤柱保证了辅回撤通道围岩塑性区的有限扩展.基于此,提出回撤通道合理煤柱尺寸留设配合加强支护的围岩稳定性控制技术,现场应用后主回撤通道最大帮部变形为173 mm,最大活柱下缩量为246 mm,围岩稳定性得到了有效控制. | 李臣 郭晓菲 霍天宏 刘润 | 2021 | 华中科技大学学报(自然科学版)2021,49,4: | 24 |
| 4 | 基于锚杆轴力实测的综采工作面区段煤柱稳定性分析显示文摘为了保障采掘工作的正常接续,实现矿井的高产高效,我国西部矿区综采工作面的区段平巷大多采用双巷掘进方式,巷间区段煤柱先后经历掘进,一次回采及二次回采的扰动影响,矿压显现剧烈。采用锚杆无损检测技术对区段煤柱采动影响区域进行了锚杆轴力实测,进而对区段煤柱锚杆支护体的实时支护状态及其稳定性进行评价,并对区段煤柱超前加固支护设计提出合理建议。研究结果表明,在工作面两端区段平巷里,随测试锚杆距工作面距离增大,锚杆轴力呈先增加至峰值后逐渐减小,直至趋于稳定的总体变化规律;锚杆轴力峰值位置正好对应着区段平巷围岩大量破坏与未破坏的交界区域;通过锚杆轴力变化可以较好地反映工作面前后方的采动影响剧烈范围,为工作面区段平巷超前支护范围及其预防加固措施提供参考依据。 | 张后全 石浩 李明 吴宇 陈彦龙 张桂民 | 2017 | 煤炭学报2017,42,2: | 17 |
| 5 | 美国快速推进长壁工作面开采设备发展现状显示文摘介绍了美国现代快速推进长壁工作面与设备发展现状,尤其是进入21世纪的发展情况。美国现代快速推进工作面与设备全国平均发展水平较高,各矿井差距较小;而我国工作面生产与技术装备水平表现为在地质条件优越的矿区达到甚至超过世界先进水平,无论是设备装备还是安全工效方面均取得较高的成就,但是在地质条件较差的矿区或是老矿区,煤矿装备与安全效能与美国还有较大差距。工作面发展水平严重不平衡是我国煤矿与美国煤矿的重要差距,进一步提高工作面装配水平与安全管理水平是我国煤矿发展的重要方向。 | 李西蒙 刘长友 Syd S.Peng | 2016 | 煤炭科学技术2016,44,1: | 17 |
| 6 | 基于元胞自动机的集约化矿井调风模型分析与仿真显示文摘针对高度集约化矿井采掘接替快,通风系统分支需风量变化频繁的现状,建立了分支风阻调节、风机变频调节及两者结合的自动化调节模型.以某矿局部通风系统为原型,分析确定了最小余数分支并对其风量进行监测,计算出关联分支的风量,实现对风网分支风量的全面监测判断.当某分支需风量变化时,在通风网络中建立元胞自动机模型,计算出最佳关联分支风阻的调节方案;将核定需风量代入风网进行迭代解算,反演计算出关联分支的调节风阻,通过风网解算超前验证预期的调节结果.根据分支核定的需风量迭代解算出风网总需风量,在风机特性曲线库中查找所需风机运行频率,实现调节过程的超前模拟.开发了通风系统关键分支需风量自动化调节软件,仿真验证了分支需风量变化时关联分支风阻、风机频率与两者结合调节方法的可行性. | 裴晓东 王凯 李晓伟 蒋曙光 崔传波 吴征艳 邵昊 | 2017 | 中国矿业大学学报2017,46,4: | 14 |
| 7 | 关键层理论在开采沉陷中的应用现状与进展显示文摘在简述关键层理论的产生背景、发展历程与应用现状的基础上,分析了关键层理论应用于开采沉陷研究的必要性,重点介绍了关键层理论在开采沉陷研究(关键层对地表沉陷的影响、开采沉陷预计、采动地裂缝、地表减沉与采空区稳定性评价等)中的应用现状与进展。分析表明,将关键层理论应用于开采沉陷有助于研究地表沉陷动态过程与采动地裂缝形成机理,并提高沉陷预计精度及地表减沉效果。同时,还讨论了现有研究的不足,进而提出今后的研究方向与待解决的问题。 | 陈超 胡振琪 | 2017 | 矿业科学学报2017,2,3: | 13 |
| 8 | 错层位采煤法非常规区段煤柱稳定性理论研究显示文摘错层位采煤法将采煤工作面两端的巷道布置于煤层中的不同层位,相邻工作面巷道立体交错,形成一种新型非常规区段煤柱。应用极限平衡理论建立了该区段煤柱力学结构模型,对其稳定性进行了研究,得到煤柱极限平衡区宽度表达式及其支承压力的分布规律,并根据研究结果得到煤柱应力区域划分规则。研究结果表明,这种新煤柱极限平衡区宽度明显减小,煤柱的稳定性和煤炭资源采出率得到提高;煤柱内应力多出两分区,即免压区(不受或仅受少量矸石的重力作用)和直接顶垮落矸石自重作用区。该研究在长壁开采煤柱设计、提高煤炭采出率等方面具有一定意义。 | 赵景礼 常中保 田筱剑 孙中文 苏越 王朋飞 | 2018 | 矿业科学学报2018,3,1: | 7 |
| 9 | Coal pillar mechanics of violent failure in U.S. Mines显示文摘This paper seeks to enhance the understanding that the horizontal stresses build up and release during coal pillar loading and unloading(post-failure) drawing upon three decades of observations, geomechanical monitoring and numerical modeling in bump-prone U.S. mines. The focus is on induced horizontal stress in mine pillars and surrounding strata as highly stressed pillars punch into the roof and floor, causing shear failure and buckling of strata; under stiff stratigraphic units of some western US mines, these events could be accompanied by violent failure of pillar cores. Pillar punching eventually results in tensile stresses at the base of the pillar, facilitating transition into the post-failure regime; this transition will be nonviolent if certain conditions are met, notably the presence of interbedded mudstones with low shear strength properties and proper mine designs for controlling seismicity and dynamic loads. The study clearly shows high confining stress build-up in coal pillars resulting in up to twice higher peak vertical stress and high strain energy accumulations in some western US mines in comparison with peak stresses predicted using common empirical pillar design methods. It is the unstable release of this strain energy that can cause significant damage resulting from pillar dilation and ground movements. These forces are much greater than the capacity of most common internal support systems, resulting in horizontal stressinduced roof falls locally, in mines under unremarkable far-field horizontal stress. Attention should be placed on pillar designs as increasing support density may prove to be ineffective. This mechanism is analyzed using field measurements and generic finite-difference stress analyses. The study confirms the higher load carrying capacity of confinement-controlled coal seams in comparison with structurally controlled coal seams. Such significant differences in confining stresses are not taken into account when estimating peak pillar strength using most common empirical techniques such as those proposed by Bieniawski and Salamon. While using lower pillar strength estimates may be considered conservative,it underestimates the actual capacity of pillars in accumulating much higher stress and strain energies,misleading the designer and inadvertently diminishing mine safety. The role of induced horizontal stress in mine pillars and surrounding strata is emphasized in coal pillar mechanics of violent failure. The triggering mechanism for the violent events is sudden loss of pillar confinement due to dynamic loading resulting from failure of overlying stiff and strong strata. Evidence of such mechanism is noted in the field by observed red-dust at the coal-rock interfaces at the location of coal bumps and irregular, periodic caving in room-and-pillar mines quantified through direct pressure measurements in the gob. | Maleki Hamid | 2017 | International Journal of Mining Science and Technology2017,27,3: | 7 |