岩石撞击摩擦火花引爆瓦斯的实验研究

利用专门设计的往复式低速、旋转式高速摩擦实验装置和TVS-2000 MKⅡST型红外热成像仪对岩石撞击摩擦火花引爆瓦斯进行了系统的实验研究,得出:岩石中的石英含量对摩擦火花的强度有很大的影响;泥岩无论是低速还是高速摩擦都不能引起瓦斯爆炸;砂岩间摩擦只有在一定的摩擦速度下才可以引起瓦斯爆炸,潮湿的砂岩摩擦很难引起瓦斯爆炸.

岩石撞击过程中的升温机理分析

分析了岩石在撞击过程中的能量转化及其升温机理,推导出了理论升温公式。同时,采用TVS–2000MKII高精密度红外热成像系统,测量了大理岩和砂岩在撞击过程中的升温值,并给出了其升温值与岩石质量和撞击角度的关系曲线。最后,得出了岩石撞击过程中的升温的主要因素为:岩石破坏时释放热量、撞击时摩擦生热和岩石受压缩而升温等三个方面,同时通过实验进行了验证。

岩石撞击引发矿井瓦斯爆炸可能性的实验探索

针对煤矿瓦斯灾害诱发背景及原因,结合前期固体撞击实验成果,利用热红外成像技术进行了沉积岩类岩石的撞击实验,发现撞击瞬间,岩石撞击中心部位或飞溅破碎体温度达到最大值,撞击升温可达218℃,且温度保持在100℃以上的时间超过1min;干燥岩石升温高于潮湿岩石,不规则岩石升温高于规则岩石,石灰岩升温高于砂岩.实验结果表明,岩石的撞击升温可能形成火源而引发瓦斯爆炸.在此基础上,针对岩石撞击升温的三大机理,即岩石破裂摩擦、岩石热弹效应及岩石物理机理,讨论并提出了防止因岩石撞击升温形成火源并引爆矿井瓦斯的某些措施与途径.

岩石撞击的热红外成像探测研究进展与方向

岩石撞击的热红外成像探测是遥感技术的一项新颖而颇具潜力的应用,亦是遥感-岩石力学交叉学科的重要研究内容。分析岩石撞击热红外成像探测的试验技术原理与特点,介绍前期试验探索成果及新近研究进展。主要包括：热红外技术用于固体撞击瞬态过程监测的试验探索、Hopkinson压杆撞击(包括不同角度、含水岩石靶元的撞击)、岩石与岩石之间的撞击、不同类型岩石的落球撞击、基于红外辐射特征的撞击参数反演研究以及矿山诱灾分析的应用基础研究。讨论岩石撞击辐射升温的物理机制,包括岩石破裂作用机制、岩石热弹效应以及岩石物理学机制。指出岩石撞击热红外成像探测的未来发展方向为辐射规律与物理机制、定量分析与遥感模型、谱段优选与实用技术。

防爆工具在岩石撞击的安全性研究

作者对防爆工具用铝青铜材料与花岗岩、花岗片麻岩、石英闪长岩、玄武岩进行碰撞时，引燃甲烷或氢气混合物的可能性进行研究，对使用中防爆工具与岩石撞击的安全性提供了可靠依据。

落球撞击岩石热红外辐射温度的时延特征

采用热红外(T IR)成像技术和落球撞击实验,对大理岩、花岗闪长岩、红色斑状花岗岩、辉长岩和砂岩等5类典型地壳岩石试件进行了热红外辐射观测.通过对靶元区域受撞击前后T IR辐射温度进行图像处理,对靶元红外辐射的时延特征进行了研究,得到了相应的辐射温度时延曲线,分析了影响时延曲线形态的相关因素,并对相同撞击条件下不同岩石以及不同湿度岩石的时延曲线特征进行了比较.结果表明:岩石撞击靶元T IR辐射温度的时延曲线形态与撞击速度有关;撞击前后红外辐射的升温幅度、时延曲线的离散性、局部波动性、单调性和斜率等5项特征指标受岩石热导率、比热和发射率等影响;干燥岩石撞击后的T IR升温幅度要稍大于潮湿岩石,干燥岩石的降温要快于潮湿岩石.

大倾角坚硬顶板冒落撞击摩擦试验研究

针对大倾角坚硬顶板垮落时岩块撞击摩擦产生火花点燃采空区遗煤和瓦斯的突出问题,通过理论计算和实验室试验的方法,分析了工作面坚硬顶板岩石的化学成分和能量转化情况,得出了中煤新集二矿岩石撞击摩擦产生火花的原因。试验结果表明:含有黄铁矿的石英砂岩能够增加引燃采空区遗煤和瓦斯的概率;在8 kN和12 kN压力下分别摩擦60次,光面摩擦和粗糙面摩擦升温均为1.0～2.1℃,且岩石表面升温与摩擦时间(次数)成一次线性关系,与岩石表面粗糙程度成正相关关系;在不同高度(0.9、1.0、1.5 m)下进行撞击试验,岩石表面升温与碰撞时岩块所具有的能量以及碰撞次数成正相关的关系。根据上述影响因素给出深孔预裂爆破、顶板走向钻孔及上隅角埋管综合抽采等预防措施,可有效实现采空区防火、防爆。

顶板垮落诱发瓦斯灾害的试验研究

利用旋转摩擦试验机进行了岩石摩擦、撞击的模拟试验研究,观测总结了岩石摩擦、撞击产生火花的现象,同时利用TVS-8000MKⅡ型红外热像仪实时采集岩石摩擦、撞击时岩石的瞬时红外辐射温度,得出岩石表面升温与岩石的垮落高度和岩石质量存在正相关关系.根据试验研究结果,分析了一定垮落高度下,岩石温度与岩石质量之间的温升规律,以及岩石辐射温度随时间衰减的变化规律,建立了岩石表面温升及温度衰减的时间效应关系数学模型.研究证实,由于顶板垮落过程中岩石间相互摩擦、撞击作用引起的表面温度升高和火花,可以成为诱发采空区瓦斯燃烧爆炸事故的点火源.

顶板垮落诱发瓦斯灾害的理论分析

利用热力学、摩擦学、燃烧学等原理,研究了岩石摩擦、撞击过程中的能量转化关系及岩石表面升温机理,建立了岩石升温的数学模型,分析了引起瓦斯燃烧的条件,得出了岩石摩擦、撞击过程中引起表面升温的主要因素为岩石相互作用的摩擦生热、岩石变形引起的应变能升温和岩石破坏释放能量升温.研究表明:岩石碰撞升温通过热对流作用引起周围瓦斯-空气混合气体的温度升高,如果瓦斯-空气混合气体原始温度上升到瓦斯着火温度,时间大于瓦斯爆炸的感应期,就会引燃引爆瓦斯.

采空区瓦斯爆炸(燃烧)点火源的确定

山西省阳城、沁水矿区在旧式采煤方法下发生了多起瓦斯爆炸(燃烧)事故,事故处理时虽初步认为顶板冒落过程中互相撞击摩擦火花可能是引燃瓦斯的火源,但均没有理论及实验作为依据,我们通过实验的手段查证引起采空区瓦斯爆炸(燃烧)的点火源,从而为确认采空区瓦斯事故发生原因找到科学依据。

关于综放开采技术安全问题的几点认识

本文从放顶煤开采的一次采高大、上覆岩层的活动范围大、破碎顶煤的存在等基本特征出发,论述了关于放顶煤开采中瓦斯、顶板和冲击地压等安全问题。放顶煤开采对有些安全问题可以缓解,比如工作面的瓦斯突出。但是也可能诱发一些安全问题,如坚硬顶板对支架的冲击、采空区垮落岩石的撞击与摩擦诱发瓦斯事故等。在放顶煤大面积推广应用的同时,更应重视其相应的安全问题的系统研究与解决。

全球风 2013 Yamaha XT1200Z Super Ténéré Worldcrosser

2010年,雅马哈推出了以达喀尔拉力赛最凶险的赛段撒哈拉南部中心特纳雷沙漠（Tenere）同名的XT1200Z Super Tenere,以1199mL排量的超强并列双缸挺进大型探险车市场,立即获得如潮好评。美国摩托车老牌杂志《机车世界》（Cycle World）在评选2012年全球十佳摩托车时,它打败了宝马招牌探险车R1200GS,荣膺＂最佳探险车＂殊荣。2013年,雅马哈以XT1200Z Super Tenere为平推出了探险能力更强的车型再次提升了绝地生存能力坚固的铝合金防撞板,让曲轴箱避免受岩石撞击的危险;精心设计的传动轴保护罩,可在跋涉车辙纵横地带时,为轮毂提供贴心呵护;轻巧的碳纤维防护罩,能让43mm倒立式前叉免受砂石飞溅的损伤……

困难重重的水星探测

2008年7月3日，美国发布了信使号2008年1月第1次飞掠水星所得观测数据的分析结果，揭开了天文学界多个长期探索的谜题，为证明这颗行星上平坦的平原是由远古火山活动形成，并不是太空岩石撞击的产物的说法提供了证据。照片显示，水星部分平滑岩石中央有火山口，证明平滑岩石是由熔岩喷出造成。