预制裂隙岩石裂纹扩展规律的研究进展与思考

预制裂隙岩石裂纹扩展规律研究是从细观、宏观角度了解和掌握岩石破坏机理的一条重要途径,由此开展的研究拓宽了人们对岩石的已知认识,围绕其开展的相关研究也是目前业内研究的热点和难点之一。在现有研究方法的基础之上,从介绍预制裂隙岩石试样的制备入手,分别对常见岩石及类岩石材料的预制裂隙形式及其适用条件、预制裂隙岩石裂纹扩展规律的常用研究手段及其优缺点、预制裂隙岩石裂纹扩展规律的研究进展等方面进行了详细的介绍,并通过对前人取得的成果进行对比和思考,指出了预制裂隙岩石裂纹扩展规律这一研究领域仍需着力研究的方向。     

单轴压缩状态下含瓦斯煤岩力学特性试验研究

在设计的含瓦斯煤岩单轴压缩试验方案的基础上,利用MTS 815岩石力学试验系统实现了含瓦斯煤岩的单轴压缩力学试验研究.结果表明:设计的试验方案可以满足含瓦斯煤单轴压缩状态下的力学特性试验要求;其全应力应变曲线分段明显,仅压密阶段的出现不明显;瓦斯的存在增加了煤岩试件破坏的脆性;单轴压缩下,含瓦斯煤样的体积应变与应力关系曲线较为复杂,可分为3个阶段;根据试验研究结果,回归得出了含瓦斯煤样的损伤方程.     

矿井冲击地压发生机理及简化力学模型

 以煤矿主要动力灾害之一的冲击地压为研究对象，通过对其特点及易于发生冲击地压区域特点的分析，认为易于发生冲击地压的区域普遍存在应力集中现象，将之划分为三个区域。认为存在的不均衡应力集中和采矿工作产生的扰动是冲击地压启动的条件，而造成煤岩变形局部化的内因主要是应力集中的不均衡性；不均衡的应力集中导致的煤岩体内弹性能的集聚为冲击地压的发生提供了能量；弹性能释放的逐渐衰竭和处于原岩应力状态的应力平衡特性，导致了冲击地压的停止；提出了一种简化的冲击地压力学模型，运用该模型可以解释冲击地压的发生、发展、停止及其造成的煤岩变形局部化等特点。     

瓦斯压力对突出煤瓦斯渗流影响试验研究

 以典型煤与瓦斯突出矿井松藻煤电集团打通一矿7#突出煤层制备的型煤试件为研究对象，利用自行研制的三轴渗透仪，进行固定轴压和围压情况下的变瓦斯压力突出煤瓦斯渗透试验。试验结果表明：在轴压和围压固定的情况下，突出煤样的瓦斯渗透速度随着瓦斯压力的增大而增大。突出煤样瓦斯渗透速度随着瓦斯压力的增加，呈幂函数规律变化。随着瓦斯压力的增加，突出煤样两端的瓦斯压力梯度增大率会逐渐减小，最终趋近于零。而突出煤样的瓦斯渗透速度增加率则随着瓦斯压力的增大而减小，最终趋近于一恒定值附近。研究成果对提高突出矿井瓦斯抽采率有重要意义。     

基于深度学习方法的矿山微震信号分类识别研究

为了精准识别矿山微震信号,本文提出了一种适用于识别矿山微震信号的VGG4-CNN深度学习网络模型,该模型采用Python语言进行编写,基于PyTorch深度学习网络架构框架进行搭建。根据矿山生产过程中的岩石破裂、爆破作业、背景噪声等9类事件的微震信号的时域特征,VGG4-CNN深度学习网络模型实现了对3 835组矿山微震信号数据进行监督学习训练和分类识别应用。研究结果表明:本文构建的VGG4-CNN神经网络识别精度高达94 %,在采用该模型时不需要对原有波形信号进行去噪且鲁棒性强于现存其他模型,可在中等层次GPU上实现,满足工程需要。     

原料粒径对Ni/Al含能结构材料压缩性能及能量释放特性的影响

分别将粒径5μm镍粉与45～75μm铝粉(1#)、0.2μm镍粉与45～75μm铝粉(2#)、0.2μm镍粉与0.5μm铝粉(3#)按物质的量比为1:1混合,通过真空热压制备Ni/Al含能结构材料试样,研究了粉末粒径对试样压缩性能和能量释放特性的影响.结果表明:3种试样在镍/铝界面处均生成了一层Al3 Ni扩散层;1#...     

双向约束条件下冲击荷载对煤样结构影响与机理研究

利用自行研制开发的双向约束摆锤式冲击动力加载试验装置并配合超声波检测设备,从煤岩材料的细观力学特性入手,对型煤与原煤在不同约束条件下、不同冲击荷载作用方式对其内部结构发展演化规律进行了系统研究,并对影响机理进行了理论探讨.结果表明:煤样损伤量随着冲击次数的增大而增大并具有非线性累计效应;在固定其双向约束条件下,初次冲击能量较低时煤样后期存在损伤增量变大的趋势;随着初次冲击能量的增加,煤样在试验初期就会出现损伤加剧的情况,后期煤样损伤增量反而缓慢降低;当轴向应力提高时,在相同能量冲击下煤样损伤增量变大,累计损伤效应被放大,煤样更容易达到破坏极限.     

CFRP与金属结合件盐雾腐蚀试验研究

采用中性盐雾、乙酸盐雾、铜加速乙酸盐雾3种电化学方法研究碳纤维/环氧复合材料与CR4级冷轧钢板的电偶腐蚀行为.比较了CR4级冷轧钢板与碳纤维复合材料紧固件构成偶对时3种盐雾腐蚀试验的电偶腐蚀性能.结果表明在NaCl电解质溶液体系中电偶腐蚀作用对CFRP影响不大,CFRP基本没有受到腐蚀.     

瓦斯放散过程中煤样力学特性演化试验研究

以处于固定应力环境中的含不同压力瓦斯的煤样瓦斯放散过程为研究对象,以瓦斯逐渐放散过程中煤样的轴向应变、横向应变为研究参数,系统地研究了瓦斯逐渐放散过程中煤样的变形特性与规律。结果表明:在一定外力环境下,煤样逐渐放散瓦斯后其轴向应变、横向应变变化均表现为一个明显的非线性过程;轴向应变变化规律呈三段式,存在一个瓦斯放散速度点使煤样轴向应变开始以较大速率增加,瓦斯放散速度与产生的轴向应变可用改进的乘幂关系表征;横向应变变化规律呈明显的非线性;试验结束时,随着瓦斯压力的增加煤样产生的总横向应变也呈明显的非线性;瓦斯压力大小对于瓦斯放散过程中煤样产生的轴向应变、横向应变均有明显影响,主要表现为开始出现应变处对瓦斯放散速度的敏感性、产生变形总量和产生变形过程与瓦斯放散速度的关联性等方面。     

回坡底煤矿回采巷道非对称底鼓机理及防治措施

以回坡底煤矿为工程背景，通过理论分析、数值模拟及现场实测研究了孤岛煤柱下回采巷道的非对称变形机理，提出了相应的底鼓防治措施。研究结果表明:孤岛煤柱下方岩体存在分区破坏特征且以剪切破坏为主，而采空区下方岩体以拉伸破坏为主，岩体破坏形态呈倒梯形；11-1021巷道位于剪切破坏和拉破坏岩体的交界处，导致巷道两侧围岩的破坏程度和破坏特征不同，从而巷道表现出非对称变形特征，1021巷道靠近煤柱侧围岩内应力较大，变形量较小，而靠近采空侧围岩的应力小，底鼓量大。基于巷道两侧围岩的应力和变形分布特征，提出了一种基于让抗结合的底鼓防治技术并进行现场验证，结果表明:当巷道不受采动影响时，经底鼓防治措施处理的区域底鼓量大幅减小，并且随时间增长底鼓速度趋于稳定；当巷道受采动影响时，经防治措施处理区域底鼓量减小近1/2，满足生产要求。