期刊文献+
共找到354篇文章
< 1 2 18 >
每页显示 20 50 100
Evolution and analysis of gas sorption-induced coal fracture strain data 被引量:1
1
作者 Zhanghao Liu Jishan Liu +3 位作者 Pengzhi Pan Derek Elsworth Mingyao Wei Rui Shi 《Petroleum Science》 SCIE CAS CSCD 2020年第2期376-392,共17页
Although coal swelling/shrinking during coal seam gas extraction has been studied for decades,its impacts on the evolution of permeability are still not well understood.This has long been recognized,but no satisfactor... Although coal swelling/shrinking during coal seam gas extraction has been studied for decades,its impacts on the evolution of permeability are still not well understood.This has long been recognized,but no satisfactory solutions have been found.In previous studies,it is normally assumed that the matrix swelling/shrinking strain can be split between the fracture and the bulk coal and that the splitting coefficient remains unchanged during gas sorption.In this study,we defined the fracture strain as a function of permeability change ratio and back-calculated the fracture strains at different states.In the equilibrium state,the gas pressure is steady within the coal;in the non-equilibrium state,the gas pressure changes with time.For equilibrium states,the back-calculated fracture strains are extremely large and may be physically impossible in some case.For non-equilibrium states,two experiments were conducted:one for a natural coal sample and the other for a reconstructed one.For the fractured coal,the evolution of permeability is primarily controlled by the transition of coal fracture strain or permeability from local matrix swelling effect to global effect.For the reconstituted coal,the evolution of pore strain or permeability is primarily controlled by the global effect. 展开更多
关键词 coal SEAM gas FRACTURE strain Experimental data EQUILIBRIUM STATE NON-EQUILIBRIUM STATE
下载PDF
Seepage laws of two kinds of disastrous gas in complete stress-strain process of coal 被引量:2
2
作者 Cao Shugang Guo Ping Zhang Zunguo Li Yi Wang Yong 《Mining Science and Technology》 EI CAS 2011年第6期851-856,共6页
The similarities and differences in seepage flow evolution laws of CH4 and CO2 during complete stress- strain process of samples were comparatively analyzed. The results show that the seepage flow evolution laws of CH... The similarities and differences in seepage flow evolution laws of CH4 and CO2 during complete stress- strain process of samples were comparatively analyzed. The results show that the seepage flow evolution laws of CH4 and CO2 are extremely similar during the stress-strain process, showing that the character- istic first decreased and then increased. A mathematical model was also established according to the rela- tionship of seepage velocity and axial strain. However, due to the strong adsorption ability of CO2, the coal samples generated a more serious ''Klinkenberg effect'' under the condition of CO2. Owing to this, the CO2 seepage flow resulted into occurrence of ''stagnation'' phenomenon during the late linear elastic stage II. In the strain consolidation stage III, the increment rate of CH4 seepage velocity was significantly greater than that of CO2. In the stress descent stage IV, when the axial load reached the peak pressure of coal, the increment rates of CH4 seepage velocity presented a turning point. But the changing rate of CO2 seepage velocity still remained slow and a turning point was presented at one time after the peak of thestrain pressure, which showed an obvious feature of hysteresis. 展开更多
关键词 Outburst coal CH4 CO2 Klinkenberg effect Complete stress–strain
下载PDF
Correlativity between coal permeability and strain in quasi-plane strain state
3
作者 Bao-Bin GAO Yun-Peng LIU 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 2013年第4期493-499,共7页
To simulate the variety of big coal sample permeability during the rupture process under quasi-plane strain state, a series of experiments have been performed by a set of self-made coal-gas coupling test system. The t... To simulate the variety of big coal sample permeability during the rupture process under quasi-plane strain state, a series of experiments have been performed by a set of self-made coal-gas coupling test system. The test results indicate that the development trend between the permeability rate-strain curve and the stress-strain curve of big coal sample is almost consistent. The permeability rate-strain curve is general hysteretic to stress-strain curve, indicating the close relativity between the evolvement of damage and the development of permeability rate. However, there is time interval between them and the perme- ability rate peaks value when the sample reaches the softened stage after the peak stress. Based on the characteristics of per- meability rate-strain curve, three stages were plotted out: the stage before minimum permeability rate (/co), the stage between minimum and maximum of permeability rate and the stage after the maximum permeability rate (kmax). According to the three stages of permeability rate, the segmental curve equations of permeability rate-strain were fitted: the first stage can be fitted with negative exponential function; the second stage can be fitted with Boltzmann equation; and the last stage can be fitted with multinomial equation. 展开更多
关键词 PERMEABILITY quasi-plane strain coal-gas coupling test system STRESS-strain
下载PDF
冲击载荷下煤样动力学响应特性与损伤本构模型
4
作者 杨科 许日杰 +2 位作者 刘帅 刘文杰 张杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期139-148,共10页
为研究深部煤体动载响应规律,采用分离式霍普金森压杆试验系统对信湖矿煤样开展了不同应变率的单轴冲击压缩试验。研究结果表明:冲击载荷下煤样动态抗压强度强度具有明显的应变率效应,且随着应变率增大,应变硬化现象愈发明显;煤样反射... 为研究深部煤体动载响应规律,采用分离式霍普金森压杆试验系统对信湖矿煤样开展了不同应变率的单轴冲击压缩试验。研究结果表明:冲击载荷下煤样动态抗压强度强度具有明显的应变率效应,且随着应变率增大,应变硬化现象愈发明显;煤样反射能、透射能、吸收能、耗能密度与应变率呈一次函数关系,耗能占比与应变率呈指数型函数关系,且均保持正相关。基于经典朱-王-唐模型、Weibull分布、Drucker-Prager准则,建立了考虑煤样损伤与黏滞性特征的动态统计损伤本构模型,并对本构模型的准确性与普适性进行了验证。该模型能够较好地描述煤样冲击动态力学行为,为动载影响下深地煤炭安全开采提供了基础研究。 展开更多
关键词 应变率 朱-王-唐模型 动态损伤本构模型 分离式霍普金森压杆
下载PDF
错层位外错式巷道位置选择及联合支护研究
5
作者 王志强 鞠路超 +2 位作者 李廷照 王兆瑞 潘伟 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期767-776,共10页
针对新巨龙煤矿1301综放工作面区段间留设煤柱尺寸较大造成的资源浪费和回采巷道支护困难等问题,本文提出采用错层位外错式巷道布置方案,建立错层位非常规煤柱力学模型,利用极限平衡理论分析了非常规煤柱应力环境和极限平衡区特征;考虑... 针对新巨龙煤矿1301综放工作面区段间留设煤柱尺寸较大造成的资源浪费和回采巷道支护困难等问题,本文提出采用错层位外错式巷道布置方案,建立错层位非常规煤柱力学模型,利用极限平衡理论分析了非常规煤柱应力环境和极限平衡区特征;考虑不同错距下沿底巷道所处应力环境及区段煤柱弹性应变能密度分布特征,确定下区段沿底巷道合理错距为3.0 m;同时引入区段间相邻巷道联合支护方案,对实际地质条件下接续工作面回采阶段区段间相邻巷道联合支护方案和传统支护方案进行模拟验证。结果表明:区段间相邻巷道联合支护方案优于传统支护方案,峰值应力由80 MPa降至64 MPa,降低率为20%,表明其对巷道围岩控制更为有效;区段煤柱单位留设面积为111.5 m^(2),相较于传统支护方案区段煤柱的170 m^(2),降低率为34.4%。研究结果对减少区段煤柱留设尺寸和提高煤炭回采率起到积极的推动作用。 展开更多
关键词 错层位 外错式 非常规煤柱 弹性应变能 联合支护
下载PDF
基于数字图像相关方法的煤岩表面应变场及裂纹演化特征
6
作者 张沛 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期52-56,共5页
基于数字图像相关方法,开展了煤岩体试样单轴压缩破坏的裂纹演化特征及破坏过程研究,分析了试样破坏过程的表面应变场、变形局部化带的拉伸位移演化和错动位移演化特征,精细化分析煤岩体变形破坏过程。研究结果表明:(1)根据试样的应力-... 基于数字图像相关方法,开展了煤岩体试样单轴压缩破坏的裂纹演化特征及破坏过程研究,分析了试样破坏过程的表面应变场、变形局部化带的拉伸位移演化和错动位移演化特征,精细化分析煤岩体变形破坏过程。研究结果表明:(1)根据试样的应力-应变曲线特征,将试样分为缓慢破坏型和瞬间破坏型。缓慢破坏型试样的破坏过程较为平稳,裂纹宽度较小。瞬间破坏型试样破坏过程较为剧烈,表面裂纹宽度增加,表现出明显的岩爆现象。(2)加载过程中,缓慢破坏型试样先产生应变集中后,裂纹沿变形局部化带扩展延伸并逐渐贯通;瞬间破坏型试样在应力峰值后试样表面瞬间产生宏观裂纹。(3)试样表面应变演化特征与加载过程中应力变化特征对应,反映了裂纹扩展规律。缓慢破坏型试样在加载过程中表面应变变化过程较为缓慢,并在后期呈现波动状态;瞬间破坏型试样在应力峰值点处,拉伸应变瞬间突增达到峰值,导致试样破坏。 展开更多
关键词 数字图像 煤岩体 应变场 裂纹演化
下载PDF
循环荷载下含瓦斯煤力学特性及应变场演化规律研究
7
作者 王磊 钟浩 +3 位作者 范浩 邹鹏 商瑞豪 晋康 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期90-101,共12页
为研究循环荷载下含瓦斯煤力学特性及应变场演化规律,利用MTS816岩石力学试验系统和自主研制的含瓦斯煤气固耦合装置开展循环加卸载条件下含瓦斯煤力学特性试验,分析循环加卸载下煤样强度和变形特性,并结合数字图像相关(DIC)技术探究含... 为研究循环荷载下含瓦斯煤力学特性及应变场演化规律,利用MTS816岩石力学试验系统和自主研制的含瓦斯煤气固耦合装置开展循环加卸载条件下含瓦斯煤力学特性试验,分析循环加卸载下煤样强度和变形特性,并结合数字图像相关(DIC)技术探究含瓦斯煤应变场演化规律。结果表明:①循环加卸载作用下,加卸载曲线之间不重合,形成滞回环,且随着循环次数的增加,滞回环面积逐渐增大,并向着应变增大的方向逐渐移动;不同瓦斯压力的煤样在循环荷载作用下均呈明显的脆性破坏。②循环加卸载作用下,随瓦斯压力升高,煤样峰值强度降低,加载变形模量和卸载变形模量均增大,且卸载变形模量始终大于加载变形模量;随着循环次数的增加,变形模量差值逐渐减小并最终在0~0.1 GPa。③循环加卸载条件下煤样不可逆应变与循环次数之间呈“初始、稳定、加速扩展”的3阶段变化特征,曲线整体从L型向U型趋势发展,累计不可逆应变与循环次数之间呈快速增加、缓慢增加、快速增加的趋势,不可逆应变与累积不可逆应变均随瓦斯压力增大而增加。④在低瓦斯压力下,煤样应变集中区主要为单一竖向应变集中带,随瓦斯压力增大,局部应变集中带逐渐由竖向单一向无序复杂转变;瓦斯压力越大,应变场波动程度越剧烈且剧烈程度主要集中在中部区域;高瓦斯压力下,随瓦斯压力升高,峰值点的个数越多,应变越大。 展开更多
关键词 循环加卸载 含瓦斯煤 力学特性 数字图像相关(DIC) 应变场演化
下载PDF
Experimental Study on the Mechanical Parameters Relating to the Impact Tendency of Coal Sample
8
作者 Diaka Cisse Hao Wang +1 位作者 Mingyang Wen Zhanghao Liu 《World Journal of Engineering and Technology》 2023年第3期569-585,共17页
Coal burst remains one of the gravest safety risks that will be encountered in mining in the future, because the stress conditions will become more complex as mining depths increase. Various influencing elements exist... Coal burst remains one of the gravest safety risks that will be encountered in mining in the future, because the stress conditions will become more complex as mining depths increase. Various influencing elements exist, and varied geological and mining circumstances might result in diverse coal burst phenomena. The impact propensity of coal has variations as a result of the distinct physical and mechanical qualities of each. To identify the impact propensity of coal and then understand the rules of coal burst occurrence, laboratory tests can be conducted to identify the physical and mechanical parameters affecting coal samples. The mechanical properties, energy absorption, and energy dissipation characteristics of coal samples were examined experimentally in this paper using coal samples that were taken from the mine. On the basis of the evaluation of the impact inclination parameters for four fundamental coal samples, novel impact inclination indicators and the relationship between the fractures in the coal sample and the impact inclination parameters were discussed. The following are the key conclusions: 1) On-site samples of No. 15 coal from the Qi yuan Coal Mine were taken (15 s) and processed in accordance with the guidelines for the coal specimen impact inclination test. The accuracy of the specimen was sufficient for the test. 2) Analysis is done on the mechanical relevance and calculation techniques of the four fundamental coal sample impact tendency characteristics, dynamic failure time (DT), elastic strain energy index (W<sub>ET</sub>), impact energy index (K<sub>E</sub>), as well as uniaxial compressive strength (R<sub>C</sub>). 3) Regarding the rock burst danger of rock samples, the potential use of the ratio of pre-peak and post- peak deformation modulus to Kλ and the residual elastic strain energy index C<sub>EF</sub> as the impact propensity indices of coal samples are discussed. It is possible to utilize two new impact propensity indices to evaluate the impact propensity of coal samples, according to test results that reveal a linear correlation between two new impact inclination indexes and four fundamental impact tendency indexes. 4) The statistical analysis of the crack ratio with the four impact propensity indicators after coal specimen failure, and the correlation among the crack ratio with the indicators, are both done. The findings indicate that the four impact propensity indicators have a linear relationship with the crack ratio of the coal sample surface cracks. 展开更多
关键词 coal Burst coal Impact Trend Parameter Elastic Modulus Index Residual Elastic strain Energy Index
下载PDF
Combined control of fluid adsorption capacity and initial permeability on coal permeability 被引量:2
9
作者 Xiaolei Liu Jianping Wei +3 位作者 Guoying Wei Caifang Wu Cao Liu Xiaoming Ni 《International Journal of Coal Science & Technology》 EI CAS CSCD 2022年第6期127-137,共11页
The variations of strain and permeability of coal were systematically studied through the physical simulation of N2 and water injection.The effects of fluid adsorption capacity and initial permeability on strain,perme... The variations of strain and permeability of coal were systematically studied through the physical simulation of N2 and water injection.The effects of fluid adsorption capacity and initial permeability on strain,permeability and the dominant effect of pore pressure were discussed.The adsorption strain and strain rate of coal during water injection are significantly higher than those during N2 injection.An edge of free adsorption exists in the early phase of N2 and water injection,which is related to fluid saturation.Within this boundary,the strain rate and pore pressure are independent.Moreover,the injec-tion time of initial stage accounts for about 20%of the total injection time,but the strain accounts for 70%of the total strain.For water injection,this boundary is about half of water saturation of coal.Besides,the influence of pore pressure on permeability is complex,which is controlled by adsorption capacity and initial permeability of coal.When the initial permeability is large enough,the effect of adsorption strain on permeability is relatively weak,and the promoting effect of pore pressure on fluid migration is dominant.Therefore,the permeability increases with increasing pore pressure.When the initial permeability is relatively low,the pore pressure may have a dominant role in promoting fluid migration for the fluid with weak adsorption capacity.However,for the fluid with strong adsorption capacity,the adsorption strain caused by pore pressure may play a leading role,and the permeability reduces first and then ascends with increasing pore pressure. 展开更多
关键词 Initial permeability Adsorption capacity Free adsorption Pore pressure coal strain
下载PDF
承压破碎煤体应变和孔渗演化机制与模型研究
10
作者 李磊 卢守青 +3 位作者 褚廷湘 仲晓星 刘重阳 REN Ting 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期37-45,共9页
采空区垮落带遗煤区域作为煤、氧低温反应的主要场所,其应变、孔隙率和渗透率演化模型的研究对深入认识煤自燃发展过程与规律有重要意义。基于团队自主研发的承压破碎煤体气体渗流实验装置,开展了单一粒径与混合粒径煤体承压渗流过程应... 采空区垮落带遗煤区域作为煤、氧低温反应的主要场所,其应变、孔隙率和渗透率演化模型的研究对深入认识煤自燃发展过程与规律有重要意义。基于团队自主研发的承压破碎煤体气体渗流实验装置,开展了单一粒径与混合粒径煤体承压渗流过程应变、孔隙率和渗透率演化规律研究。对不同粒径下的应变、孔隙率和渗透率随应力变化情况进行分析,结果显示:相关变化过程可以分为2个阶段,即轴向应力≤6MPa时的线性变化阶段与>6MPa时的指数函数变化阶段,初步表明破碎煤体的变形、孔隙率和渗透率的变化机制一致、同粒径无关,轴向应力=6MPa时的状态属于关键节点状态,其对应的应变、孔隙率和渗透率分别承接着各自上下2种不同的变化机制;轴向应力≤6MPa和>6MPa条件下三者变化的主要原因分别是颗粒的压缩作用和滑移填充作用;轴向应力=6MPa时不同粒径破碎煤体承压过程中的应变、孔隙率和渗透率分别同各自的应变、孔隙率、渗透率变化路径有一一映射关系,据此建立了相应的应力-应变、应力-孔隙率和应力-渗透率关系的模型;模型对比、验证结果表明,所建模型虽源于多种粒径破碎煤体实验,但摆脱了粒径因素的影响,同实验结果有着良好的匹配性,达到了较为理想的效果。相关研究成果可为采空区煤自燃早期预防与控制提供科学依据。 展开更多
关键词 破碎煤体 承压 气体渗流 应变 孔隙率 渗透率
下载PDF
大倾角工作面飞矸冲击破碎特征研究
11
作者 胡博胜 伍永平 +2 位作者 文虎 解盘石 王红伟 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1-10,共10页
飞矸灾害长期威胁大倾角、急倾斜煤层长壁工作面人员和设备安全,单一飞矸迁移过程碰撞破碎衍生出大量“子矸”,其动力损害具有突发性,揭示冲击载荷作用下煤岩体破碎特征是准确掌握飞矸动力损害的重要前提。综合运用分离式霍普金森压杆... 飞矸灾害长期威胁大倾角、急倾斜煤层长壁工作面人员和设备安全,单一飞矸迁移过程碰撞破碎衍生出大量“子矸”,其动力损害具有突发性,揭示冲击载荷作用下煤岩体破碎特征是准确掌握飞矸动力损害的重要前提。综合运用分离式霍普金森压杆试验、数值SHPB试验和物理模拟开展冲击载荷作用下煤岩体破碎特征与碎裂机制研究,得到以下主要结论:高速冲击作用下煤岩破坏模式分为相对完整、单一劈裂和完全粉碎,破碎程度随着加载应变率增加而增加,分形维数D与应变率呈对数函数关系。相同应变率水平,煤岩抗压强度越小分形破碎程度越高;煤岩分形维数D与其几何尺度负相关;圆盘和立方体煤岩分形维数D与应变率均呈对数函数关系。立方体煤岩累积碰撞作用下内部节理裂隙发育,应力波传播呈现弥散性,在边缘应力集中并诱发破坏,即不规则形状煤岩外缘易率先与主体破坏分离从而导致其球形度增加。相反,飞矸运动过程棱角处更易受到碰撞而承受直接应力冲击而产生局部崩解。研究成果可为大倾角、急倾斜煤层飞矸灾害防控实践中挡矸网形状以及网格大小的选择提供一定的科学指导。飞矸涉及材料、几何等多源不确定因素,内部层理、裂隙分布及发育程度受开采扰动影响较大,其破碎分形特征更加趋于复杂,下一步将考虑以上因素对飞矸破碎特征的影响。 展开更多
关键词 大倾角煤层 飞矸灾害 应变率效应 分形维数 碎裂机制
下载PDF
断层影响下煤层开采突水风险流固耦合数值模拟研究 被引量:1
12
作者 王红梅 宁明诚 +1 位作者 鲁海峰 周恒心 《煤炭技术》 CAS 2024年第1期180-184,共5页
断层引起的底板采动突水是煤矿防治水中的重要问题,研究因采动引起断层活化,以及对底板渗透性变化全程进行演化是解决此类问题的关键。在前人成果的基础上总结了采动过程中围岩渗透性变化规律及渗透系数-体积应变耦合方程,将其嵌入FLAC3... 断层引起的底板采动突水是煤矿防治水中的重要问题,研究因采动引起断层活化,以及对底板渗透性变化全程进行演化是解决此类问题的关键。在前人成果的基础上总结了采动过程中围岩渗透性变化规律及渗透系数-体积应变耦合方程,将其嵌入FLAC3D流固耦合模型中。并以济宁二矿103下03工作面八里铺断层为背景,模拟不同煤柱尺寸情况下底板断层突水演化规律。结果表明:八里铺断层对于103下03工作面安全开采具有重要影响。防水煤柱尺寸为90 m时,奥灰水会沿导水通道进入采空区,引发突水事故;当其为100 m时,采动过程是安全的,且有效隔水层厚度约5 m。最终确定济宁二矿103下03工作面八里铺断层防水煤柱留设宽度取100 m。 展开更多
关键词 渗透系数 渗透系数-体积应变耦合方程 八里铺断层 防水煤柱
下载PDF
强扰煤岩体蠕变过程中跨尺度非连续结构演化研究进展
13
作者 张良 王来贵 +4 位作者 REN Ting 李祥春 高科 李海涛 赵善坤 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期47-59,共13页
【目的和方法】巷道围岩时效变形破坏、蠕变型冲击地压等灾害是深井面临的重大威胁,加之深部采动与结构变化的影响,亟需研究强扰煤岩体蠕变过程中跨尺度非连续结构演化规律,系统回顾煤岩体力学性质的尺度效应、非连续结构与多物理场效应... 【目的和方法】巷道围岩时效变形破坏、蠕变型冲击地压等灾害是深井面临的重大威胁,加之深部采动与结构变化的影响,亟需研究强扰煤岩体蠕变过程中跨尺度非连续结构演化规律,系统回顾煤岩体力学性质的尺度效应、非连续结构与多物理场效应,以及煤岩体长时稳定性、蠕变演化规律与力学模型。【结果和结论】强调不同尺度(细观-宏观-工程尺度)、不同尺寸(REV范围内)煤岩变形破裂过程中非连续结构(包括裂隙和矿物)与物理力学性质存在密切的关联特征。指出煤岩体跨尺度非连续结构导致应力场非均匀分布,造成力学各向异性、尺度效应及尺寸效应,进而出现非协调宏观破裂现象。透明解析与推演煤岩变形破裂过程中跨尺度非连续结构与多物理场演化规律,是认识煤岩灾变内禀机制的关键。明确指出现有蠕变实验与蠕变模型在煤岩表面变形及破裂方面具有优势,但无法预测煤岩内部变形与非连续结构;为此提出了全尺寸CT扫描重构、数字体图像相关(DVC)、跨尺度等效岩体-等效晶质建模(SRM-GBM)相结合的破解方法。对扰动煤岩体蠕变前沿问题进行了讨论,阐明了非连续结构与应力引起内部变形损伤诱发蠕变这一新观点,指出非连续结构和应力是煤岩非协调蠕变的主控因素,最后建立了强扰煤岩体蠕变过程中跨尺度非连续结构与多物理场演化的精细化建模及透明解析新方法。研究成果为相关矿山灾害的发生机理、预警与防控提供理论基础。 展开更多
关键词 强扰煤岩体 蠕变本质 跨尺度非连续结构 内部应变场 损伤演化 透明解析 CT扫描与数字重构 精细化建模
下载PDF
双临空综放面巷道变形能量时空演化机理及防治技术研究
14
作者 李蒙光 王伸 陈祥祺 《煤炭技术》 CAS 2024年第8期37-41,共5页
以塔山矿8204-2特厚煤层综放不规则双临空工作面工程地质条件为背景,基于数值模拟揭示了不同煤柱宽度下采动应力及煤柱应变能密度分布特征。结果表明,双临空工作面回采期间,30~60 m宽的煤柱处于高应力状态,峰值超过25.96 MPa,为原岩应力... 以塔山矿8204-2特厚煤层综放不规则双临空工作面工程地质条件为背景,基于数值模拟揭示了不同煤柱宽度下采动应力及煤柱应变能密度分布特征。结果表明,双临空工作面回采期间,30~60 m宽的煤柱处于高应力状态,峰值超过25.96 MPa,为原岩应力的2.09倍;当煤柱宽度在30~60 m时,煤柱表现出高应力、高应变能密度的“两高”特点,发生强动压的危险性高。为防止三角变宽煤柱动力失稳,现场成功实践了“超深高密大直径卸压钻孔+补丁锚索加强支护”的强动压治理技术,使得巷道掘进和回采期间均未发生冲击地压及显著动压事故,实现了不规则综放面的安全回采。 展开更多
关键词 特厚煤层 双临空综放工作面 三角煤柱 应变能密度 矿压显现 巷道围岩控制
下载PDF
不同加载速率下煤体强度与破碎特征实验研究
15
作者 李义朝 杨杰 +6 位作者 陈勇 王海军 吴教锟 赵清全 吴彬 姜琦 代培 《能源与环保》 2024年第2期269-274,共6页
通过AG-Ⅰ250 kN万能实验机对滇东矿区煤体试件进行单轴压缩实验,探讨了突出危险煤体在不同荷载速率环境下的强度特性与破碎特征。结果表明:煤体应力—应变曲线经历线弹性、塑性、峰后破坏3个阶段,弹性特征随加载速率的增加愈发明显;随... 通过AG-Ⅰ250 kN万能实验机对滇东矿区煤体试件进行单轴压缩实验,探讨了突出危险煤体在不同荷载速率环境下的强度特性与破碎特征。结果表明:煤体应力—应变曲线经历线弹性、塑性、峰后破坏3个阶段,弹性特征随加载速率的增加愈发明显;随着加载速率的增加,煤体峰值应变增大,弹性模量与加载速率呈线性关系;煤体在单轴压缩条件下的破坏形式多表现为脆性破坏,随着加载速率的增加,破碎煤样的折算直径减小,新增表面积增大,整体破碎程度随加载速率的增加而增大,与宏观煤体破坏剧烈程度吻合;不同加载速率下煤体强度特征符合Coulomb准则,峰值强度与达到破坏时间与加载速率呈线性关系。 展开更多
关键词 加载速率 应力应变 煤体强度 折算直径 新增表面积
下载PDF
不同含水率条件下含瓦斯煤改进邓肯-张模型 被引量:1
16
作者 高霞 刘洪 +2 位作者 陈港庆 张保勇 吴强 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第1期22-27,共6页
为建立能够合理反映含瓦斯煤在不同含水率和围压工况下的力学特性模型,首先基于已有的含瓦斯煤常规三轴试验,分析其在不同围压和含水率条件下应力-应变特性;其次结合邓肯-张模型与Janbu公式得到相关的邓肯-张模型参数;然后建立初始弹性... 为建立能够合理反映含瓦斯煤在不同含水率和围压工况下的力学特性模型,首先基于已有的含瓦斯煤常规三轴试验,分析其在不同围压和含水率条件下应力-应变特性;其次结合邓肯-张模型与Janbu公式得到相关的邓肯-张模型参数;然后建立初始弹性模量、破坏应力与各影响因素的拟合公式,构建能表征不同应力水平下含瓦斯煤变形规律的改进邓肯-张模型;最后对修正后的模型进行验证,对模型精度进行评价。结果表明:含水率的增加是引起含瓦斯煤模型参数动态变化的重要原因;提出的改进模型预测曲线与实际的试验曲线具有良好的吻合度,该修正模型可以准确反应不同围压和含水率下含瓦斯煤的应力应变特性。 展开更多
关键词 含瓦斯煤 煤变形规律 邓肯-张模型 Janbu公式 修正模型 煤应力应变特性
下载PDF
基于CT图像的煤吸附甲烷细观变形分形特性研究
17
作者 范鹏宏 聂百胜 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第10期28-37,共10页
为了定量化研究煤吸附甲烷过程细观变形的各向异性特征,通过ACTIS-CT扫描实验系统,开展了恒定温度下方型无烟煤吸附甲烷过程的吸附变形CT扫描实验;根据CT图像,采用质点追踪应变计算算法定量计算了吸附过程中煤内部细观结构的应变变形,... 为了定量化研究煤吸附甲烷过程细观变形的各向异性特征,通过ACTIS-CT扫描实验系统,开展了恒定温度下方型无烟煤吸附甲烷过程的吸附变形CT扫描实验;根据CT图像,采用质点追踪应变计算算法定量计算了吸附过程中煤内部细观结构的应变变形,讨论了其变化规律。在此基础上,提出了一种基于CT技术煤吸附气体细观变形的非均质性定量化研究方法,应用盒计数维数法计算了分形维数,定量评价了煤细观变形的非均质性,并基于分形几何和细观应变变形分布的物理描述,讨论了分形维数和甲烷吸附各向异性变形特性的关系。研究结果表明:煤吸附气体膨胀变形首先挤压孔隙或裂缝以获得更大的膨胀空间;煤吸附甲烷后引起的细观变形,其非均质性符合分形特征;分形维数与煤吸附甲烷后的膨胀变形率呈负相关性关系,膨胀变形率值越高,分形维数越低,即煤吸附甲烷后越膨胀,煤整体的非均质应变变形的不规则程度越低;相反,膨胀变形率值越低,则分形维数越高,煤整体的非均质应变变形的不规则程度越高。 展开更多
关键词 CT扫描 煤吸附甲烷 细观应变变形 非均质性 分形维数
下载PDF
加卸载条件下含瓦斯水合物煤体应变及渗透率试验研究
18
作者 张保勇 赵国建 +1 位作者 高霞 吴强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1414-1431,共18页
为探究瓦斯水合固化及加卸载条件下含瓦斯水合物煤体应变及渗透率变化规律,采用自主设计的应力–渗流–化学耦合作用煤体三轴试验装置,测量瓦斯水合物生成前后煤体渗透率及升轴压卸围压条件下煤体(3种粒径:0.425~0.850(20~40目)、0.250~... 为探究瓦斯水合固化及加卸载条件下含瓦斯水合物煤体应变及渗透率变化规律,采用自主设计的应力–渗流–化学耦合作用煤体三轴试验装置,测量瓦斯水合物生成前后煤体渗透率及升轴压卸围压条件下煤体(3种粒径:0.425~0.850(20~40目)、0.250~0.425(40~60目)、0.180~0.250 mm(60~80目);3种饱和度:40%、60%、80%)应变及渗透率,获取加卸载条件下应力–应变曲线确定煤体变形特征,分析瓦斯水合物生成、水合物饱和度及偏应力对煤体渗透率的影响规律,通过渗透率损失率、变形角公式对煤体渗透率影响程度、体积膨胀效应进行量化表征,基于渗透率模型初步探讨水合物分布模式对煤体渗透率的影响机制。研究表明:①饱和度对煤体渗透率变化规律影响较为复杂,总体而言,随着饱和度增加,渗透率降低百分比越大,堵塞程度越显著。瓦斯水合物生成后,煤体渗透率明显降低,降低幅度为58.3%~83.3%(20~40目)、61.5%~95.0%(40~60目)、81.8%~90.9%(60~80目),随着饱和度增加,煤体渗透率整体呈降低趋势,下降幅度为55.6%~86.1%。②煤体轴向应变随着时间增加呈现出稳定增大、缓慢增大和快速增大3个阶段,煤体渗透率与应变具有一定相关性,并随着偏应力增加呈二项式函数增大、先减小后增大、先增大后减小3种趋势,二项式函数可较好预测采掘应力扰动下瓦斯水合固化后煤体渗透率变化规律。③引入渗透率损失率,在相同水合物饱和度下,随着偏应力增加,煤体渗透率损失率整体呈增大趋势。④引入体积膨胀变形角,在相同偏应力差下,随着饱和度增加,煤体体积膨胀变形角由19.0°~63.9°降至0.2°~38.2°,说明水合物饱和度越低,煤体体积膨胀效应越显著。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 含瓦斯水合物煤体 加卸载 应变 渗透率
下载PDF
基于DIC技术近距离煤层采动裂隙-位移-应变演化规律相似模拟研究
19
作者 梅福星 尚宇琦 +3 位作者 孔德中 张鹏飞 张林 吴仕雄 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期519-528,共10页
为研究近距离煤层采动条件下覆岩裂隙演化规律,以安顺煤矿9305工作面为研究对象,利用相似模拟试验研究近距离煤层开采过程中位移场与应变场的演化情况。结果表明:①上覆岩层随着工作面距离的不断推进,先形成离层裂隙和纵向裂隙,随后采... 为研究近距离煤层采动条件下覆岩裂隙演化规律,以安顺煤矿9305工作面为研究对象,利用相似模拟试验研究近距离煤层开采过程中位移场与应变场的演化情况。结果表明:①上覆岩层随着工作面距离的不断推进,先形成离层裂隙和纵向裂隙,随后采空区中部部分离层逐渐压实;②位移场在工作面推进方向上出现不对称分布,工作面侧覆岩位移量明显小于采空区靠左区域,位移峰值主要集中在采空区中部;③最大主应变集中位置由采空区中部向开切眼侧以及工作面侧进行不对称转移,开切眼侧集中程度明显大于工作面侧,且最大主应变集中位置与瓦斯富集区存在潜在关联。 展开更多
关键词 近距离煤层 覆岩结构 裂隙演化 位移应变 相似模拟
下载PDF
采动应力作用下煤岩渗流场演化规律数值模拟 被引量:1
20
作者 杨希培 邢玉强 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第4期33-41,共9页
煤岩体内孔裂隙的发育状况对注水渗流的影响占主要因素,随着工作面的推进,采动应力会造成煤层孔裂隙结构的改变。为探究采动过程中煤岩孔裂隙的变化规律,在三轴压缩实验的基础上,利用体积变形表征煤岩孔隙体积变化随应力加载的演化过程... 煤岩体内孔裂隙的发育状况对注水渗流的影响占主要因素,随着工作面的推进,采动应力会造成煤层孔裂隙结构的改变。为探究采动过程中煤岩孔裂隙的变化规律,在三轴压缩实验的基础上,利用体积变形表征煤岩孔隙体积变化随应力加载的演化过程,应用Fluent自定义函数(UDF)对孔隙体积随加载时间的变化关系进行编程,以开采时间及注水时间为轴,数值模拟分析采动应力对煤层注水渗流场的影响作用;对比不同应力加载阶段相同时间增量的煤体内钻孔附近渗流场的渗透压力、渗流速度及注水量的变化。结果表明:在相同时间增量条件下,压密阶段、体积膨胀阶段、变形破坏阶段煤体内钻孔周围水压与含水量依次增加,注水润湿范围逐渐增大;采动应力对注水渗流具有重要的影响。 展开更多
关键词 煤层注水 粉尘防治 采动应力 全应力-应变 孔隙率 数值模拟
下载PDF
上一页 1 2 18 下一页 到第
使用帮助 返回顶部