“冲击地压与岩石动力学前沿技术与实践”学术研讨会暨《煤炭学报》“冲击地压与岩石动力学”专题发布会
基本信息
2023-07-01
2023-07-01
中国煤炭学会;中国矿业大学;《煤炭学报》编辑部
会议文集
1. 不同冲击速度下含气砂岩损伤-渗流特性试验研究
摘要： 为探究不同冲击载荷作用下含气砂岩冲击损伤特征和渗透性规律,利用含瓦斯煤岩冲击损伤-渗流试验系统和工业显微CT 扫描系统,设计并开展了三轴预应力状态下不同冲击速度加载的动态压缩-原位渗流试验,重构了受冲击损伤砂岩的三维裂隙结构,对比分析了固-气耦合试样不同冲击速度加载下的动态应力-应变曲线特征、能量耗散规律、破坏损伤和渗透性演变特征.研究结果表明:含气砂岩的应变率随冲击速度的增加而增加,入射波能、反射波能、透射波能和吸收能也随之逐渐增大…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
2. 不同温度及冷却速率下花岗岩动态拉伸力学特性
摘要： 深部高温岩石往往会受不同冷媒介质作用,其力学特性的劣化极易诱发岩体工程灾害.考虑3种冷却方式(高温炉中冷却、空气自然冷却及水中快速冷却),首先研究高温(200～800 ℃)花岗岩圆盘试样热-冷处理后其内部微裂纹分布及纵波波速变化规律.然后基于改进的SHPB 试验系统,对不同热-冷处理后的花岗岩试样开展动态劈裂试验,研究不同加载速率下试样应力平衡状态、动态拉伸强度及变形破坏特性的演变规律.结果表明:① 岩石内部损伤程度随冷却速率增大而增…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
3. 冲击地压矿井安全性研究
摘要： 针对当前冲击地压矿井缺少对防冲设计的可靠性和对自身防冲能力综合评判的环节,导致一些冲击地压矿井虽然采取了防冲措施,但依然发生冲击地压这一现状.参考了岩土工程中采用安全系数来评价安全程度这种办法,提出了冲击地压矿井安全性的基本理念.通过调研发现:冲击地压造成的破坏范围占所在工作面总的作业范围比例是有限的;矿井巷道围岩应力集中大小是有限的,应力集中系数基本介于1～6;冲击地压事故释放的能量都不大于109J 级,即冲击地压释放的能量是有限的…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
4. 动载作用下全锚锚固体应力波传播及破坏特征
摘要： 深井巷道受动载扰动变形严重,明晰动载作用下锚固支护体的应力波传播及破坏特征具有重要意义.基于霍普金森杆(SHPB)试验系统,研究了不同冲击气压下锚固体试件的应力波传播规律,基于一维应力波理论计算了锚固体的层裂强度;利用ABAQUS 数值模拟软件还原了动载冲击试验,再现了锚固体试件的应力波传播全过程,分析了锚固体轴向不同位置处的应变–时序特征.研究结果表明:① 随冲击气压增大,应力波衰减速度越快,空间响应幅值及衰减系数逐渐增大,锚固体试…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
5. 单面卸荷路径下含瓦斯煤岩力学特性与声发射试验研究
摘要： 新掘未支护或回采工作面前方巷道受开采扰动具有沿垂向急剧升高而径向迅速降低的典型受载特点,而更易失稳、诱发冲击地压事故,深入研究采动卸荷下含瓦斯煤岩力学特性及伴随出现的声发射信号规律,是揭示深部高瓦斯煤层冲击地压发生机理并形成科学、有效的预警体系的基础.运用物理实验方法,基于自主研发的含瓦斯煤岩真三轴测试系统,开展垂向加荷–径向单面卸荷路径下含瓦斯煤岩受载实验,并监测全历程出现的声发射信号,分析卸荷速率、瓦斯压力对煤岩力学特性及声发射信…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
6. 基于GDEM的结构面型岩爆孕育演化机制
摘要： 深部硬岩工程开挖过程中,洞壁围岩常常因结构面的存在发生岩爆地质灾害,造成人员伤亡和设备损毁等事故.通过采用有限元、离散元相耦合的GDEM 数值仿真技术研究了边墙含竖向结构面的数目和尺度对深部硬岩直墙拱形隧道在开挖卸荷作用下,围岩裂化扩展行为、应力、位移、片状块体速度等力学运动特征的影响,以此揭示围岩板裂化、结构面型岩爆之间的演化机制.结果表明:开挖卸荷后,含多结构面数目隧道的破坏模式及强度与结构面控制效应有关(洞壁径向距离1.5m 范…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
7. 基于局部矿井刚度理论的冲击地压试验装置研制及应用
摘要： 煤层加载刚度及峰后承载刚度是影响冲击地压发生的重要因素,为了系统研究基于局部矿井刚度理论的冲击地压发生机理及煤柱冲击破坏规律,开发了冲击地压实验室试验装置.试验装置主要由静力加载系统、储能系统、变刚度加载系统、开挖系统和多源信息监测系统5部分组成.该试验系统的主要创新如下:① 加载系统中增加开挖装置,可在保压状态下通过开挖诱发试样产生应力集中及局部矿井刚度的降低,当试样受力达到其承载强度、局部系统刚度低于试样峰后刚度时将发生冲击破坏;…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
8. 基于热红外图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法
摘要： 针对目前冲击地压和煤与瓦斯突出致灾机理尚未完全明确,仍偶有发生,严重威胁着中国煤矿的安全生产,结合灾害发生时大量抛出煤岩有着不同于采掘工作面和巷道空间正常工况下的温度与速度特征,提出了一种基于热红外图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法:在煤矿井下巷道顶部、巷帮以及采掘工作面液压支架等位置多点布置红外热像仪,实时采集采掘工作面和巷道空间热红外视频图像;监测识别监视区域内物体温度是否处于设定的温度范围(30 ℃≤T≤150 ℃);…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
9. 基于相空间重构与深度学习的冲击地压矿井时间序列b值趋势
摘要： 冲击地压是制约煤炭安全高效开采的重大灾害之一,实现冲击地压的智能化预警是保障煤矿智能安全开采的关键路径.b 值作为监测冲击地压的有效指标,掌握矿井开采过程中b 值演化趋势对冲击地压的及时预警具有重要意义.为此基于相空间重构(PSR)与深度学习提出了对矿井开采中时间序列b 值的短期预测方法,运用相空间重构技术将卷积神经网络识别及降噪后的b 值映射到高维空间,混合遗传算法(GA)优化的长短期记忆网络(LSTM)学习高维数据特征构成b 值预…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
10. 基于震源机制与定位误差校准的冲击地压危险预测方法
摘要： 冲击地压智能监测技术迅速发展大背景下,如何利用海量微震监测信息挖掘震源破裂性状并将其应用于冲击地压的预测预警或防控是未来研究的重点与难点.为解决目前微震群破裂机制聚合规律挖掘不充分、震源机制反演技术难以直接应用于冲击地压的预测预警难题,采用理论分析、数值仿真等手段研究建立基于震源机制与定位误差校准的冲击地压危险预测方法.以内蒙古某冲击地压矿井大能量矿震事件频发2215工作面为研究背景,总结了煤矿微震波形数量有限、噪声影响大、反演效率要…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
11. 大空间采场远近场坚硬顶板井上下控制理论及技术体系
摘要： 坚硬顶板特厚煤层开采采场空间大,矿压作用复杂,致使采场强矿压作用机理不清,并缺乏针对不同层位坚硬顶板的多点控制技术体系,必须在更大采场空间范围内研究坚硬顶板控制的新理论和新技术体系.笔者团队经过近15a 的产学研攻关,形成了大空间采场远近场坚硬顶板井上下控制理论及技术体系:针对岩层控制研究涉及空间不足,提出了大空间采场概念;基于顶板破断特征及矿压作用规律,定义了远场和近场坚硬顶板;兼顾采空区矸石压缩及覆岩块体的协调运动,建立了大空间采…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
12. 局部震动诱发煤体非稳态裂纹扩展及其冲击显现特征
摘要： 为探明脆性煤体受静载作用下细观裂纹演化规律及宏观冲击显现特征,通过实验和模拟相结合的方法开展了煤样受压脆性破断的声发射信号演化及应力降过程研究.结果表明,煤体瞬时应力降过程裂纹演化规律与常规准静态受载过程在裂纹扩展诱发机制和裂纹扩展模式及范围方面均有显著差异:瞬时应力降中局部裂纹剪切滑移引发的大能量震动事件诱发其临自由面细观拉伸裂纹快速扩展贯通,进而形成碎屑并弹射飞出,其过程以拉伸裂纹动态扩展为主,而剪切裂纹在形成贯通面过程中产生;煤…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
13. 我国煤岩动力灾害研究进展及面临的科技难题
摘要： 随着中国浅部煤炭资源日益枯竭,煤矿开采转向深部将成为保障中国能源需求的新常态.针对深部煤炭资源开采面临的煤与瓦斯突出、冲击地压及其复合动力灾害等问题,分析了中国煤岩动力灾害机理研究进展,阐述了煤岩动力灾害评价和监测预警关键技术,总结了煤岩动力灾害防治和风险管控措施及技术手段,提出了煤岩动力灾害预防及研究面临的科技难题和科学研究展望:在研究手段方面,研发能真实反映现场复杂地质条件、工程条件及其多场耦合作用过程的科研仪器,发展矿山动力灾害…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
14. 我国煤矿矿震发生机理及治理现状与难题
摘要： 随着中国煤矿开采深度和开采强度不断增加,煤矿矿震以前所未有的频度和强度展现出来,引起政府部门和社会民众的广泛关注.在政府倡导及科研人员积极探索下,中国在矿震致灾机理研究与工程治理实践方面取得了一系列重要进展,在正确认识矿震现象与矿震灾害防控方面取得了长足进步.总结了矿震发生现状,基于中国煤矿矿震研究成果,系统阐述了矿震发生机理、破坏效应、防治技术等方面研究进展与主要难题.结论如下:矿震发生条件复杂,诸多学者从不同角度给出了矿震的定义与…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
15. 新型NPR锚杆支护系统抗动力冲击试验研究
摘要： 为应对深部洞室开挖过程中可能出现的高应力岩爆、冲击地压及外部爆炸等动力冲击作用下造成的洞室围岩非线性大变形,何满潮院士研究团队研发了具有均匀大变形、颈缩明显消失、屈服平台消失等实验现象的2G-NPR(Second Generation Negative Poisson's Ratio)锚杆新材料,并在此基础上,形成了2G-NPR 锚杆支护工程岩体的刚柔性结构系统大变形控制技术.为了深入研究爆炸强冲击作用下2G-NPR 锚杆支护工程岩体…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
16. 梯度围岩结构应力波透射模型与传播衰减规律
摘要： 锚杆支护与钻孔卸压等方式改变巷道围岩介质属性,形成具有三介质两结构面的巷道梯度围岩结构,增加对应力波的吸收与衰减能力,防止巷道冲击破坏.为揭示巷道梯度围岩结构中应力波传播衰减规律,建立了梯度围岩结构应力波透射模型,从弹性波在介质交界面处的波场分解和能量分配角度出发,分析了卸压带密度以及应力波入射角度对能量系数的影响,发现梯度围岩卸压带的密度和入射角对各折反射波的能量系数具有显著影响,揭示了梯度围岩结构的吸能防冲力学机理.基于不同梯度围…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
17. 深厚表土综放采场应力加载型冲击地压机理
摘要： 应力加载型冲击地压是深厚表土综放采场特有的冲击地压类型,其发生机理尚不清晰,导致煤矿面临此类型冲击地压时无法有效防治甚至发生严重事故.以山东巨野煤田赵楼煤矿3304(超前100m)长时间(持续38d)冲击预警为工程背景,采用相似材料试验、理论分析、数值模拟、现场实测等方法,研究了深厚表土综放采场应力加载型冲击地压的发生机理,得出了以下结论:由模拟试验和理论分析提出了深厚表土综放采场的覆岩空间运动特征,基于承载基岩初次破断时厚表土的成拱…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
18. 深厚表土覆岩结构运移演化及高应力突变致灾机理
摘要： 覆岩运动演化是井下动力灾害孕育发生的根本原因,掌握具体地层条件下覆岩运动规律及其演化致灾机理对实现动力灾害防控具有重要意义.以3301工作面为工程背景,综合运用相似模拟、理论分析与现场实测相结合的方法,研究了表土层-基岩不同厚度组合变化下基岩、表土层及地表下沉盆地的整体破坏形态与联合运移演化规律,揭示了2类典型表土层-基岩组合条件下的覆岩结构运移演化规律及采动应力传递形成机制,推导获得了巨厚表土薄基岩条件下的支承压力定量表达式,并提出…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
19. 深部煤巷围岩三向应力差异梯度致冲机理
摘要： 以深部煤巷围岩为研究对象,针对冲击地压灾害严重、致冲机理研究尚不完善、防冲工程缺少更具针对性指导依据等问题,采用室内试验、数值模拟、理论分析等方法,从三向应力差异角度揭示深部煤巷围岩冲击致灾机理.基于采掘活动扰乱煤岩体三向等压状态导致围岩破坏的特点,通过PFC 模拟试验和理论推导研究了不同应力路径下的煤体单元体响应特征,得到单元体失稳的应力差异判据,进一步提出煤巷围岩应力差异梯度Dg 和应力差异梯度变化率Dgc 的概念,基于Druck…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
20. 煤冲击倾向性的针贯入法测定
摘要： 冲击倾向性是煤的固有力学属性,也是评价煤矿冲击地压风险的重要依据.提出了一种基于针贯入法快速测定煤冲击倾向性的实验方法;结合纵波波速测试和单轴压缩实验,探究了具有不同贯入度指数的煤样对应的物理力学性质差异及在受压破坏过程中能量演化规律,采用剩余弹性应变能释放率指数KRE,定量表征了弹性应变能累积释放特性并进行冲击倾向性评价.通过数据拟合与回归分析,获得了测试煤样贯入度指数与纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量等物理力学参数的对应关系,并建…查看全部>>
提交时间：2023-07-01
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